Investigadores israelíes anunciaron un impactante avance: un corazón que «rejuvenece» y se «auto-regenera», permitiendo desarrollar tratamientos «preventivos» para estar mejor preparados ante eventuales ataques cardíacos.
Un procedimiento de este tipo «está muy, muy lejos de ser aplicable a los humanos» por ahora, enfatizaron los científicos que llevaron a cabo el estudio en ratones de laboratorio en el Instituto Weizmann.
Pero sus hallazgos, que fueron publicados en Nature Cardiovascular Research, «remodelan nuestra comprensión de las capacidades regenerativas del corazón, y posiblemente de otros órganos, y cómo podrían mejorarse mediante una intervención médica preventiva», aseguraron.
Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en la humanidad y generalmente no se perciben como un problema de salud para el cual uno pueda prepararse a través de un tratamiento preventivo.
Sin embargo, informó el Instituto Weizmann, el profesor Eldad Tzahor y los investigadores de su laboratorio activaron «un mecanismo celular en corazones sanos de ratones» que hace que estos animales «sean resistentes a futuros ataques cardíacos, incluso cuando ocurren meses después».
«Es una prueba de concepto» que «apunta a nuevas vías de investigación que examinan el tratamiento cardíaco no solo después de que ocurre el daño, sino desde una posición preventiva», dijo Tzahor.
El tejido que componen no se regenera de forma natura
Según el investigador israelí, del Departamento de Biología Celular Molecular del Weizmann, se trata de un camino que, en el futuro, podrá abrir las puertas a «la capacidad de recuperación de una lesión incluso antes de que ocurra el daño».
El estudio, dirigido por el doctor Avraham Shakked en el laboratorio de Tzahor, se centró en animales modificados genéticamente cuyos cardiomiocitos, las células que forman el tejido del músculo cardíaco, sobreexpresan un gen que desencadena la división celular en ratones y otros mamíferos, incluidos los humanos.
En estudios anteriores, los científicos del laboratorio de Tzahor habían descubierto que el gen ERBB2 provoca la división celular en los cardiomiocitos, un hecho notable porque, alrededor del momento del nacimiento, estas células pierden su capacidad de multiplicarse.
«Durante el desarrollo fetal -explicó Shakked-, a nuestras células se les asignan diferentes roles (nervios, córnea, músculo cardíaco, etcétera) a través de un proceso llamado diferenciación».
Ese desarrollo «se caracteriza por un espectro», uno de cuyos extremos «están las células madre, que no están diferenciadas pero son capaces de dividirse y producir varios tipos de células».
«En el otro extremo están las células altamente especializadas como los cardiomiocitos, que ya no pueden dividirse después de diferenciarse -continuó-. Son muy efectivos en su función, pero el tejido que componen no se regenera de forma natural».
El protagonismo del gen ERBB2
Esa es, precisamente, una de las razones por las que los episodios cardíacos son tan devastadores.
Los ataques cardíacos acaban con una gran cantidad de cardiomiocitos que el cuerpo no puede regenerar. Por lo tanto, incluso las personas que sobreviven al episodio a menudo quedan con un rendimiento reducido del corazón.
Cuando, en estudios previos, el equipo de Tzahor logró desencadenar la división de los cardiomiocitos, activando brevemente el ERBB2 en esas células, la función cardíaca general en realidad disminuyó temporalmente, en lugar de mejorar de inmediato.
Esto sucedió porque los cardiomiocitos que expresaban el ERBB2 se desdiferenciaron, lo que significa que volvieron a un estado menos especializado, más cercano al del corazón fetal, lo que a su vez limitó su capacidad de contracción, necesaria para el funcionamiento del corazón.
Pero una vez que se detuvo la sobreexpresión, los cardiomiocitos se rediferenciaron, es decir, se volvieron altamente especializados nuevamente, y el rendimiento cardíaco mejoró, indicó el reporte del Weizmann.
En el nuevo estudio, prosiguió el informe, los científicos buscaron comprender qué les sucede a los corazones «rejuvenecidos» por el ERBB2 y cómo, exactamente, se rediferenciaron y volvieron a funcionar normalmente una vez que se apagó el gen.
Los resultados mostraron que el rendimiento de tales corazones no se distinguía del del grupo de control, pero Shakked notó algunas diferencias significativas en la expresión génica entre las dos poblaciones.
«Los datos nos dejaron boquiabiertos»
«Fue sorprendente y curioso -recordó-. Habíamos asumido que todo vuelve a la normalidad después de que el ERBB2 se apaga en los cardiomiocitos».
«Sin embargo, aquí estábamos, viendo un patrón genético diferente», con sobreexpresión en algunos genes y subexpresión en otros, «después de la activación del ERBB2».
En otras palabras, afirmó, «encontramos efectos a largo plazo». Y ese descubrimiento hizo que Shakked y Tzahor se preguntaran si la expresión del ERBB2 podría calibrarse para mejorar el rendimiento cardíaco.
«Nos hizo pensar» que el gen «no era solo un interruptor que evita la diferenciación, sino parte de un mecanismo que podría hacer que el corazón fuera más joven y resistente», apuntó el profesor.
Para probar la hipótesis, los investigadores invirtieron el orden de sus experimentos anteriores: en lugar de activar el ERBB2 en ratones lesionados para que sus cardiomiocitos se dividieran, primero lo activaron en ratones sanos durante unas semanas y luego lo desactivaron de nuevo.
A continuación, observaron cómo los corazones de esos ratones se enfrentaban a una lesión. El resultado: los ratones que habían pasado por la sobreexpresión del ERBB2 se recuperaron, pero otros no.
«Los datos nos dejaron boquiabiertos», confesó Tzahor. «Habíamos encontrado una fuente cardíaca de la juventud en esos ratones, una forma novedosa de hacer que el corazón fuera más joven y más fuerte».
«Un tratamiento que le permite una persona de 18 años sobrevivir a un ataque al corazón a los 50»
Actualmente, el equipo está examinando una serie de hipótesis sobre los mecanismos a través de los cuales una sobreexpresión breve del ERBB2 podría ayudar a los ratones a sobrevivir a futuros daños cardíacos.
Una posibilidad es que el gen desencadene una serie de cambios que permitan que más cardiomiocitos sobrevivan a la falta de oxígeno que es característica de los ataques cardíacos y que es particularmente destructiva.
Siempre según el informe del Weizmann, el equipo descubrió durante el experimento que un ratón cuyo ERBB2 se había activado temporalmente cuando tenía tres meses se recuperó de una lesión cardíaca importante que ocurrió cinco meses después.
«Si traducimos esto a años humanos -dijo Tzahor-, es comparable a un tratamiento que le permite una persona de 18 años sobrevivir a un ataque al corazón cuando llegue a los 50».
Sin embargo, remarcaron desde el instituto, «este tipo de tratamiento en la actualidad está lejos de ser aplicable a los seres humanos».
Tzahor explicó que, en su laboratorio, «estamos reduciendo la función de los cardiomiocitos para permitir que se restablezcan en el futuro».
«Desde una perspectiva clínica, esta es una intervención extrema y drástica -prosiguió-. Aún así, al menos en principio, nuestra investigación podría conducir a una forma de tratar a las personas que tienen un alto riesgo de ataque cardíaco, incluso antes de que sucedan».
