El corazón del pez cebra se regenera gracias a unas células especiales
En mamíferos, el músculo cardíaco tiene una capacidad muy limitada para recuperarse tras un infarto. Sin embargo, otros vertebrados, como los peces cebra, protagonistas de #Cienciaalobestia, pueden reparar el daño cardíaco reemplazando las células afectadas por otras muy particulares. El hallazgo podría ayudar a iniciar un proceso de reparación similar en el corazón humano.
Los peces cebra tienen la capacidad de regenrar órganos. / Lynn Ketchum, Courtesy of Oregon State University / Wikicommons_ 26436913602
Después de un infarto agudo de miocardio, millones de células cardíacas, llamadas cardiomiocitos, mueren y son reemplazadas por una cicatriz. El corazón no se recupera nunca del todo. Esto ocurre en los mamíferos, como los humanos, pero en otros animales, la reparación puede ser total. Es el caso de los peces cebra, un modelo animal que comparte con los humanos la mayoría de sus genes.
No todos los cardiomiocitos en el corazón del pez cebra contribuyen de la misma manera a regenerar el músculo perdido
Un equipo de científicos del Instituto de Anatomía de la Universidad de Berna (Suiza) lleva más de diez años tratando de comprender los mecanismos celulares de la regeneración del corazón del pez cebra. Junto al Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), el Hospital La Paz en Madrid, la Unidad de Bioinformática de la Universidad de Berna y el Laboratorio Europeo de Biología Molecular Heidelberg (EMBL) en Alemania han comprobado sus hipótesis.
En un estudio publicado en la revista Cell Reports y liderado por el CNIC, los investigadores demuestran que no todos los cardiomiocitos en el corazón del pez cebra contribuyen de la misma manera a regenerar el músculo perdido. En realidad, un conjunto específico de células tiene mayor capacidad regenerativa.
Mayor reparación de células
Imágenes de un corazón de pez cebra no lesionado (a, b) y uno herido en la punta (IA), (c, d,). Los cardiomiocitos derivados de sox10 se muestran en rojo, otras células miocárdicas en verde. / Marcos Sande-Melón
Gracias al uso de herramientas transgénicas, Marcos Sande-Melón, científico del CNIC y autor principal del estudio, y sus colegas, pudieron identificar un pequeño subconjunto de cardiomiocitos en el corazón del pez cebra, marcado por una expresión del gen sox10 que se había expandido más que el resto de las células del miocardio en respuesta a la lesión.
Estas células diferían del resto del miocardio también en su perfil de expresión génica, lo que sugiere que representaban un grupo particular de células. Además, al borrar de manera experimental estas pequeñas células la regeneración del corazón quedó perjudicada.
“Pudimos identificar una población celular específica que es más eficiente que todas las demás células del músculo cardíaco durante la regeneración, y demostramos que su contribución a la reparación es esencial”, explica Nadia Mercader, coautora de la investigación y científica en la universidad suiza.
La pregunta que ahora se hacen los investigadores es si este hallazgo puede estimular el proceso de reparación en el corazón humano. Por ello, el siguiente paso será desentrañar el papel del gen sox10 en ese grupo celular tan especial.
“Queremos descubrir si la ausencia de esta población de células de sox10 en mamíferos podría explicar por qué su corazón no se regenera bien”, concluye Mercader.
Referencia bibliográfica:
Marcos Sande-Melón et al. "Adult sox10+ Cardiomyocytes Contribute to Myocardial Regeneration in the Zebrafish" Cell Reports 22 de octubre de 2019
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