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Investigadores del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB) y del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla (Estados Unidos) han identificado una población de células cardíacas en el pez cebra, distinta a las células madre, responsable de la reparación de las lesiones cardíacas. El descubrimiento, que se publica en Nature, podría proporcionar información sobre cómo el corazón de los mamíferos podría autorrepararse tras sufrir una lesión como un infarto de miocardio.

 

Según explica Juan Carlos Izpisúa, director del CMRB e investigador del Instituto Salk, “el mensaje básico de estas investigaciones es la constatación de que la regeneración del corazón en este pez no ocurre mediante el uso de células madre o células progenitoras sino por dediferenciación de los cardiomiocitos preexistentes en el corazón”.

 

“Lo que los resultados de nuestro estudio muestran es que la madre naturaleza utiliza otras vías, además de hacer todo el camino de vuelta a las células madre pluripotentes para regenerar tejidos y órganos”, explica Izpisúa, que señala que, al menos en peces, el organismo puede dar lugar a estrategias de reparación dirigidas por tipos celulares más maduros que las células madre.

 

Para averiguar qué células reemplazaban el músculo cardíaco del pez cebra cuando éste era extirpado por medios experimentales, los investigadores produjeron cardiomiocitos transgénicos con un gen que los hacía brillar en color verde bajo el microscopio. Después, extirparon el 20% de cada ventrículo del corazón del pez y esperaron un par de semanas a que se regenerase. Si el músculo cardíaco regenerado no brillaba significaba que células distintas a los cardiomiocitos, como la población de células madre cardíacas, había reemplazado el músculo dañado.

 

Sin embargo, descubrieron que todas las células del músculo cardíaco regenerado brillaban en verde, lo que indicaba que los cardiomiocitos restantes tras la lesión habían regresado probablemente a un estado de “juventud” y comenzado a dividirse de nuevo para reemplazar las células perdidas y madurar por segunda vez como nuevo músculo cardíaco.

 

Los autores también muestran que los cardiomiocitos recuperaron la juventud perdida en parte al reactivar la producción de proteínas asociadas con la proliferación celular, factores que suelen expresarse en las progenitoras inmaduras.

 

El corazón humano no puede pasar por estos tipos de cambios regenerativos por sí mismo. Cuando un infarto daña el corazón, el músculo cardíaco es reemplazado por tejido cicatrizado incapaz de contraerse. Sin embargo, antes del infarto, las células del músculo cardíaco dañado entran en una fase de hibernación en la que cesan de contraerse para intentar sobrevivir.

 

Según explica Chris Jopling, investigador del CMRB y primer autor del estudio, “durante la regeneración cardíaca en el pez cebra descubrimos que los cardiomiocitos mostraban cambios estructurales similares a los observados en los cardiomiocitos en hibernación”. Este científico apunta que estos cambios eran en realidad necesarios antes de que los cardiomiocitos del pez pudieran comenzar a dividirse.

 

“Debido a estas similitudes, planteamos que los cardiomiocitos de los mamíferos en hibernación podrían representar células que están intentando proliferar”, añade el investigador. Así, el corazón de los mamíferos podría pasar por un proceso que precede a la división celular.

 

“La idea se corresponde con los descubrimientos de una variedad de grupos de que la expresión forzada de los reguladores del ciclo celular puede inducir la proliferación de los cardiomiocitos en los mamíferos. Quizás todo lo que necesitan sea un pequeño empujón en la dirección correcta”, añade Jopling.

 

Según concluye Izpisúa, el hecho de que la dediferenciacion de estos cardiomiocitos sea muy similar a la que tiene lugar en los cardiomiocitos hibernantes de los mamíferos sugiere que “quizás la regeneración en mamíferos no sea una utopía” y que un conocimiento más profundo de los mecanismos moleculares que inducen la proliferación de los cardiomiocitos podría ayudar a entender la falta de regeneración en humanos y, finalmente, a tratar de modificar ese proceso.