Exosomas liberados por cardiomiocitos alteran el tráfico de nutrientes

En condiciones de estrés metabólico, las células cardiacas transfieren exosomas que resultan cruciales para el transporte y metabolización de la glucosa.

Enrique Mezquita. Valencia | 29/03/2016 12:53

Nahuel Aquiles y Pilar Sepúlveda, del Grupo de Regeneración y Trasplante Cardíaco del Instituto del Investigación Sanitaria del Hospital La Fe, de Valencia. (Enrique Mezquita)

Existe una íntima relación anatómica entre los cardiomiocitos -que tienen la capacidad de contraerse al metabolizar nutrientes- y las células endoteliales, encargadas de trasportar esos nutrientes desde la circulación coronaria hasta los cardiomiocitos. Actualmente, aunque se sabe cómo el corazón es capaz de regular el flujo de sangre de la circulación coronaria en función de la demanda metabólica, se conoce muy poco acerca de los procesos activos requeridos para transportar nutrientes desde el endotelio coronario hacia los cardiomiocitos, especialmente es situaciones de estrés agudo, donde procesos locales son requeridos para regular el trasporte endotelial.

El Grupo de Regeneración y Trasplante Cardiaco del Instituto del Investigación Sanitaria del Hospital Universitario y Politécnico La Fe (IIS-La Fe), de Valencia, ha descubierto que los cardiomiocitos son capaces de transferir exosomas hacia las células endoteliales y, en condiciones de estrés metabólico, de cargar los exosomas con proteínas específicas involucradas en el metabolismo de la glucosa.

La investigación, publicada en Cardiovascular Research, indica un nuevo nivel en la regulación del flujo de nutrientes desde la circulación coronaria hacia los cardiomiocitos, que no sólo tiene relevancia en el estudio de la función cardiaca, sino que posiblemente tenga implicaciones en otras patologías, como la diabetes tipo 2 y la obesidad.

Según ha explicado a Diario Médico Nahuel Aquiles, investigador principal, "nuestro grupo ha estudiado cómo los exosomas -estructuras vesiculares esféricas muy pequeñas (30-120 nm) y de composición lipídica que son liberadas por la mayoría de los tipos celulares presentes en el organismo y juegan un papel fundamental en la comunicación celular- derivados por los cardiomiocitos son capaces de alterar el transporte de nutrientes de las células endoteliales".

Comunicación cardioendotelial
La investigación se ha llevado a cabo desde una aproximación in vitro utilizando cultivos primarios de cardiomiocitos de rata. Se pudo comprobar que, cuando se sometía a los cardiomiocitos a condiciones de estrés metabólico (falta de glucosa en el medio de cultivo), eran capaces de enviar exosomas cargados con transportadores de nutrientes hacia las células endoteliales, donde incrementaban el transporte y la metabolización de la glucosa.

De esta manera, "proponemos que los exosomas son un componente importante en el sistema de comunicación cardioendotelial, a través de la complementación intercelular de proteínas, que permite una rápida respuesta de las células endoteliales para incrementar el transporte de combustibles metabólicos desde la circulación coronaria hacia los cardiomiocitos".

Según ha destacado Aquiles, los resultados del estudio pueden tener implicaciones en otras patologías. En este sentido, fármacos utilizados para reducir los niveles de glucosa en sangre, como la metformina o las glitazonas, también actúan mimetizando un estrés metabólico en las células. "Estos medicamentos podrían activar mecanismos similares de complementación metabólica entre los tejidos y las células endoteliales, sugiriendo un nuevo nivel de control en la homeostasis de la glucosa".