domingo, 9 de noviembre de 2014

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Científicos del Salk Institute en California encuentran la clave para la reparación de corazones dañados





Barcelona (08-11/11/2014) - Redacción

El proyecto internacional ha estado liderado por el científico español Juan Carlos Izpisua-Belmonte,  y en él ha participado el Hospital Clínic de Barcelona a través de Josep M. Campistol

Según un estudio publicado en la revista Cell Stem Cell, investigadores del Salk Institute en La Jolla (California) encabezados por el Dr. Juan Carlos Izpisua-Belmonte, han sido capaces de regenerar y curar corazones infartados de ratones mediante la reactivación de la maquinaria molecular presente en las células cardiacas. Lo han conseguido mediante el bloqueo de cuatro moléculas que son capaces de inhibir los programas para la regeneración de órganos. El Hospital Clínic de Barcelona ha participado en este proyecto internacional a través del Dr. Josep M. Campistol. Este hallazgo puede ayudar a descubrir nuevas terapias para el tratamiento de diferentes enfermedades cardíacas.
Estos nuevos resultados sugieren que, aunque los mamíferos adultos no son capaces de regenerar, por norma general, los tejidos dañados, éstos pueden retener una capacidad latente que está presente durante el desarrollo embrionario, del mismo modo que lo hacen organismos inferiores en la escala evolutiva.
"La regeneración de órganos es un proceso fascinante que recapitula los procesos observados durante el desarrollo. Aún así, a pesar de nuestro conocimiento sobre cómo ocurren la embriogénesis y el desarrollo y del hecho de que la información para generar cada órgano está presente de forma inequívoca en el genoma de mamíferos, los mecanismos que previenen la regeneración de órganos en mamíferos adultos permanecen sin esclarecer", comenta Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, profesor del Gen eExpression Laboratory en el Salk Institute y autor sénior de este estudio.
Su grupo lleva mucho tiempo tratando de descubrir cuál es la maquinaria que define el desarrollo de un individuo con el fin de entender cuáles son los elementos que controlan y ponen en marcha la regeneración en organismos que son capaces de llevar a cabo este proceso, tales como el pez cebra.
El laboratorio del Dr. Izpisua-Belmonte ha sido pionero en la identificación de un gran número de moléculas esenciales que definen el desarrollo de los vertebrados. En el año 2003 el grupo identificó cuáles eran las señales responsables de la regeneración del corazón de pez cebra. En el año 2010, el mismo equipo describió en un artículo publicado en la revista 'Nature' cómo se llevaba a cabo la regeneración en el corazón del pez cebra.
Ese estudio reveló que las células cardiacas tenían la capacidad de convertirse en células más inmaduras, similares a las células precursoras del corazón mediante un proceso denominado 'des-diferenciación', que les permitía multiplicarse y regenerar el tejido dañado.
El ejemplo del pez cebra
Estudios previos han tratado de dilucidar las claves moleculares responsables de la proliferación de células cardiacas en corazones de mamíferos recién nacidos. "En cambio, para este trabajo nos hemos centrado en los resultados obtenidos con el pez cebra y hemos pensado que si ellos saben cómo regenerar tejidos, debe haber algo que nos puedan enseñar", comenta Aitor Aguirre, primer autor del artículo.
Así, en base a su experiencia, el equipo del Salk Institute decidió centrarse en el estudio de los microRNAs, fragmentos cortos de RNA controlan la expresión de muchos genes. Mediante un cribado de aquéllos que mostraban cambios en su expresión en el transcurso de la regeneración del corazón en el pez cebra y que están conservados en el genoma de los mamíferos, encontraron cuatro moléculas. Estos microRNAs estaban reprimidos de forma severa durante la regeneración del corazón en el pez cebra y presentes en el corazón de ratas, ratones y humanos.
En estudios realizados con líneas celulares y con ratones a los que se les había provocado un daño en el corazón se observó que los niveles de estos fragmentos de RNA eran elevados en animales adultos y no descendían después del daño.
Así, inyectaron un adenovirus capaz de infectar células cardíacas que bloqueaban los cuatro microRNAs y observaron se provocaba una regeneración de estas células con la consiguiente mejora de aspectos físicos y funcionales del corazón, tales como el grosor de las paredes y la capacidad de bombear sangre. La cicatriz provocada por el infarto también se reducía tras el tratamiento con estos inhibidores.
El siguiente paso que se plantea el equipo del Dr. Izpisua-Belmonte es pasar a otro tipo de animales que suelen utilizarse en estudios en fase pre-clínica y comprobar si la reprogramación regenerativa puede funcionar en estos animales después de largos periodos de tiempo una vez realizado el tratamiento. Aunque los elementos virales desaparecen del cuerpo de los animales dos semanas después del tratamiento, los científicos también están trabajando en un nuevo vehículo para administrar los inhibidores, evitando así el uso del adenovirus.
Por su parte el Dr. Josep M. Campistol, del Hospital Clínic de Barcelona, que junto a su equipo ha participado en el diseño y aplicabilidad del proyecto, añade que "este estudio ha demostrado cuáles son los mecanismos responsables de la regeneración cardiaca en mamíferos adultos. Desde el Hospital Clínic de Barcelona, en colaboración con el Profesor Izpisua-Belmonte estamos planteando la traslación de estos resultados a pacientes con cardiopatías severas e irreversibles. Sabemos que este tipo de estudios requieren tiempo y de muchas fases, pero estos resultados nos sitúan en un escenario sin precedentes. Hay que seguir trabajando".

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