Utilizan células madre para detectar la causa del tipo más común de muerte súbita cardiaca
10/01/2013 - E.P.
Es la primera vez que se demuestra de manera concluyente que el papel del calcio está involucrado en la cardiomiopatía hipertrófica
Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford (Estados Unidos) han identificado la base molecular de la cardiopatía hipertrófica que es la causa más común para este tipo de muerte cardiaca súbita, según publica Cell Stem Cell.
Para ello, crearon células madre pluripotenciales inducidas, o células iPS, a partir de las células de la piel de diez miembros de una familia con una mutación genética que causa la enfermedad. Luego las convirtieron cardiomiocitos con el fin de estudiar de cerca el comportamiento de las células y la respuesta a la señales químicas y eléctricas que mantienen el corazón latiendo normalmente.
También usaron estas células del corazón hechas por bioingeniería para localizar rápidamente los fármacos que tienen más probabilidades de ser eficaces en pacientes humanos y para estudiar su potencial como medicamentos preventivos.
"Por razones obvias, es difícil obtener tejido primario del corazón humano de pacientes vivos, dijo el cardiólogo y el investigador de células madre Joseph Wu. Además, el corazón en modelos experimentales no es sustituto ideal porque tienen una composición diferente del humano. Como resultado, ha sido difícil demostrar la causa específica de la insuficiencia cardiaca, ya sea debido a la ampliación del órgano o a si es causado por anormalidades a nivel de una sola célula".
La investigación pone de manifiesto lo que muchos expertos consideran algunas de las ventajas principales de células iPS: la capacidad de crear rápidamente células específicas de casi cualquier tipo de tejido para el estudio, así como permitir la detección rápida y segura de fármacos. Hasta ahora no ha estado claro cómo las mutaciones genéticas causan el engrosamiento y el eventual fallo del músculo cardiaco.
Los autores recogieron muestras de piel de los diez miembros de la familia de un paciente de 53 años con una mutación en el gen MYH7 (que en parte codifica la beta miosina) y los utilizaron para crear células iPS en el laboratorio. Luego compararon las iPS generadas con las del músculo cardiaco de los familiares que tienen la mutación y los que no y encontraron que, aunque todos los cardiomiocitos parecían normales, las células con la mutación comenzaron a cambiar entre 30 y 40 días en cultivo.
Cuando compararon las muestras de toda la familia, descubrieron que estos cardiomiocitos comenzaban a mostrar ritmos anormales y niveles elevados de calcio en el tiempo, según explicó Feng Lan, uno de los coautores. "", añadió.
En condiciones normales, el calcio que entra en las células del músculo cardiaco hace que el se contraiga para bombear sangre por todo el organismo. Una contracción eficaz depende de un sistema que controla cuándo, cómo y dónde el calcio es admitido en la célula y las perturbaciones en el sistema pueden causar ritmos anómalos, pero hasta ahora no había forma de probar si el procesamiento de calcio es el culpable de la cardiopatía hipertrófica.
"En nuestro estudio, hemos demostrado que esto ocurre a nivel celular", dijo Andrew Lee, otro de los investigadores, quien recalcó que esto ocurre mucho más rápidamente in vitro que en un órgano humano intacto. "En un sujeto humano, tendríamos que esperar una década o más para ver signos de enfermedad", aseguró este experto.
En el estudio, los cardiomiocitos afectados se trataron con los fármacos actualmente aprobados para pacientes con cardiomiopatía hipertrófica u otras arritmias y se detectó que los medicamentos que modulan la actividad de los canales de calcio podrían restaurar el ritmo normal de las células afectadas.
Para ello, crearon células madre pluripotenciales inducidas, o células iPS, a partir de las células de la piel de diez miembros de una familia con una mutación genética que causa la enfermedad. Luego las convirtieron cardiomiocitos con el fin de estudiar de cerca el comportamiento de las células y la respuesta a la señales químicas y eléctricas que mantienen el corazón latiendo normalmente.
También usaron estas células del corazón hechas por bioingeniería para localizar rápidamente los fármacos que tienen más probabilidades de ser eficaces en pacientes humanos y para estudiar su potencial como medicamentos preventivos.
"Por razones obvias, es difícil obtener tejido primario del corazón humano de pacientes vivos, dijo el cardiólogo y el investigador de células madre Joseph Wu. Además, el corazón en modelos experimentales no es sustituto ideal porque tienen una composición diferente del humano. Como resultado, ha sido difícil demostrar la causa específica de la insuficiencia cardiaca, ya sea debido a la ampliación del órgano o a si es causado por anormalidades a nivel de una sola célula".
La investigación pone de manifiesto lo que muchos expertos consideran algunas de las ventajas principales de células iPS: la capacidad de crear rápidamente células específicas de casi cualquier tipo de tejido para el estudio, así como permitir la detección rápida y segura de fármacos. Hasta ahora no ha estado claro cómo las mutaciones genéticas causan el engrosamiento y el eventual fallo del músculo cardiaco.
Los autores recogieron muestras de piel de los diez miembros de la familia de un paciente de 53 años con una mutación en el gen MYH7 (que en parte codifica la beta miosina) y los utilizaron para crear células iPS en el laboratorio. Luego compararon las iPS generadas con las del músculo cardiaco de los familiares que tienen la mutación y los que no y encontraron que, aunque todos los cardiomiocitos parecían normales, las células con la mutación comenzaron a cambiar entre 30 y 40 días en cultivo.
Cuando compararon las muestras de toda la familia, descubrieron que estos cardiomiocitos comenzaban a mostrar ritmos anormales y niveles elevados de calcio en el tiempo, según explicó Feng Lan, uno de los coautores. "", añadió.
En condiciones normales, el calcio que entra en las células del músculo cardiaco hace que el se contraiga para bombear sangre por todo el organismo. Una contracción eficaz depende de un sistema que controla cuándo, cómo y dónde el calcio es admitido en la célula y las perturbaciones en el sistema pueden causar ritmos anómalos, pero hasta ahora no había forma de probar si el procesamiento de calcio es el culpable de la cardiopatía hipertrófica.
"En nuestro estudio, hemos demostrado que esto ocurre a nivel celular", dijo Andrew Lee, otro de los investigadores, quien recalcó que esto ocurre mucho más rápidamente in vitro que en un órgano humano intacto. "En un sujeto humano, tendríamos que esperar una década o más para ver signos de enfermedad", aseguró este experto.
En el estudio, los cardiomiocitos afectados se trataron con los fármacos actualmente aprobados para pacientes con cardiomiopatía hipertrófica u otras arritmias y se detectó que los medicamentos que modulan la actividad de los canales de calcio podrían restaurar el ritmo normal de las células afectadas.
.png)
No hay comentarios:
Publicar un comentario