Nuevos genes implicados en remodelado cardiaco

Un estudio español desvela el descubrimiento de nuevos genes de colágeno que intervienen en el proceso que conduce a la fibrosis cardiaca.

Enrique Mezquita. Valencia | dmredaccion@diariomedico.com | 07/04/2015 00:00

Carolina Gil-Cayuela, del IIS del Hospital La Fe, de Valencia. (Enrique Mezquita)

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La remodelación ventricular es un proceso que implica cambios morfológicos, histológicos y moleculares que se producen como respuesta al daño miocárdico en un intento por preservar la función del corazón. Durante el mismo, los miofibroblastos -células predominantes del tejido cardiaco- sintetizan mucho colágeno para preservar la integridad estructural del miocardio y garantizar que continúe el funcionamiento del corazón a pesar del daño sufrido. Pero este proceso puede llegar a convertirse en patológico si la deposición de colágeno progresiva no se revierte, y conducir al deterioro de la función sistólica y diastólica.

Este fenómeno ha sido objeto de análisis del grupo acreditado de Investigación de Disfunción Miocárdica y Trasplante Cardiaco del Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital La Fe, de Valencia (IIS-La Fe), que ha identificado nuevos genes del colágeno implicados en este proceso (COL9A1, COL11A2, COL14A1 y COL16A1). Los resultados de la investigación, publicados en el Journal of the American College of Cardiology, abren la puerta a nuevos tratamientos para inhibir el proceso de fibrosis que, una vez se prolonga en el tiempo, pasa de ser reparador a patológico y acaba provocando insuficiencia cardiaca.

Sintetizar colágeno
Hasta ahora, los investigadores se habían centrado en los mecanismos que desencadenan el proceso de remodelación cardiaca. El actual proyecto ha estudiado por primera vez nuevos genes de colágeno implicados en el remodelado cardiaco. Su hipótesis de partida es que la sobrexpresión de estos genes (principalmente COL16A1 y COL14A1) favorece que los miofibroblastos que están en el corazón permanezcan más tiempo en la zona dañada después de un infarto, sintetizando colágeno y facilitando el desarrollo de fibrosis.

A partir de esta idea, el grupo de Disfunción Miocárdica y Trasplante Cardiaco -perteneciente a la Red de Investigación Cardiovascular (RIC)-, dirigido por Miguel Rivera, y la empresa valenciana Sistemas Genómicos, realizaron secuenciación de ARN, que generó una gran base de datos. Gracias a ella, según ha explicado Carolina Gil-Cayuela, investigadora principal del proyecto, "analizamos los genes de colágeno que se expresan en la remodelación cardiaca y seleccionamos los que hasta ahora eran desconocidos".

De éstos, el grupo investigador se centró en tres de los que se conocía muy poco (COL4A5, COL14A1 y COL16A1), "por presentar relación estadísticamente significativa con parámetros de función ventricular alterados". Tras estudiar la bibliografía existente, "buscamos similitudes con otras enfermedades y comprobamos que el COL16A1 no se había analizado en insuficiencia cardiaca, pero sí en la enfermedad de Crohn, donde también está sobrexpresado", ha comentado Gil-Cayuela.

Permanecer más tiempo
Se validaron los resultados obtenidos con la secuenciación de ARN mediante PCR cuantitativa (RT-qPCR) y Western Blot, y se demostró que "estos tres genes tienen aumentada su expresión en pacientes con cardiomiopatía isquémica frente a la situación de individuos sanos. Por ello, se planteó la hipótesis de cómo podría relacionarse su aumento de expresión con la fibrosis y remodelado ventricular que tiene lugar en la insuficiencia cardíaca".

En este trabajo de investigación se argumenta que la sobrexpresión principalmente de estos genes podría favorecer que los miofibroblastos que están en el corazón permanezcan más tiempo en la zona dañada después de un infarto, provocando que, a largo plazo y como consecuencia de la fibrosis, la pared del músculo cardiaco, principalmente del ventrículo izquierdo, se engrose y dificulte el bombeo de sanguineo.

Inhibir genes de colágeno abre vías para tratar miocardiopatía isquémica

Una de las conclusiones que sugiere esta nueva investigación es que la inhibición de la sobrexpresión de estos nuevos genes decolágenos puede conducir a una mejora de la función cardiaca y dan un "nuevo soporte teórico para el tratamiento de pacientes ingresados con miocardiopatía isquémica".

A pesar de todo, según Carolina Gil-Cayuela, queda mucho camino por recorrer. "Debemos estudiar qué ocurre si actuamos sobre estos genes". Siguiendo esta línea de investigación, "se pretende estudiar cómo se comportan los miofibroblastos cuando la expresión de estos nuevos genes de colágeno está alterada".

De igual forma, también se intenta descifrar si estos colágenos pueden ser utilizados como biomarcadores de insuficiencia cardiaca o incluso "qué ocurriría si su expresión fuese deprimida a nivel cardiaco. La gran pregunta es: ¿habría una reversión de la fibrosis y mejora de la insuficiencia cardiaca?".