El Hospital General de Massachusetts (MGH) reveló recientemente los avances de un estudio que podría revolucionar la medicina. Los expertos han mostrado estrategias potenciales para revertir las cicatrices del corazón que aparecen después de los infartos de miocardio, comparando la formación de cicatrices en peces cebra y ratones.
La investigación destacó las diferencias en los enlaces cruzados del colágeno, lo que sugiere que prevenir la madurez de estos enlaces podría permitir la regeneración del tejido cicatricial y la regeneración del corazón, similar al proceso observado en el pez cebra. Dicha idea abre nuevas vías para el tratamiento de enfermedades cardíacas y fibróticas, lo que podría reducir la mortalidad y mejorar la calidad de vida de las personas con afecciones cardiacas.
Regenerar el corazón ya podría ser posible
Un estudio reciente hecho por el MGH, miembro fundador del sistema de salud Mass General Brigham (MGB), descubrió un avance importantísimo en la ayuda a la regeneración del corazón después de un infarto de miocardio.
Por primera vez en la historia, los expertos compararon la formación del tejido cicatricial en los corazones lesionados del pez cebra y ratones, descubriendo la manera de revertir, al menos potencialmente, las cicatrices permanentes que son tan dañinas para los corazones de los mamíferos, incluyendo los humanos.
“Somos los primeros en comparar directamente y mostrar diferencias muy fundamentales en la formación de tejido cicatricial entre el pez cebra y los mamíferos”.
Así declaró la autora principal Eman A. Akam-Baxter, PhD, investigador del Centro de Investigación Cardiovascular del MGH e instructor de Medicina en Escuela Médica de Harvard.
“Los resultados de nuestro estudio apuntan a un posible nuevo objetivo para revertir las cicatrices después de un infarto de miocardio, algo que nunca antes se había demostrado”.
El problema del tejido cicatricial en mamíferos
Cuando se sufre un infarto de miocardio, una enorme cantidad de células cardíacas mueren. Para poder reparar dicha lesión, el cuerpo las reemplaza con tejido cicatricial. En principio, el tejido cicatricial beneficia al corazón, pero con el tiempo, se transforma en parte permanente del músculo cardíaco, lo que provoca que el corazón bombee sangre con meor eficacia.
Un corazón con exceso de trabajo hace que el tejido cicatricial se expanda, lo que provoca un daño cardíaco permanente.
La formación de tejido cicatricial permanente es algo que le sucede a todos los mamíferos. Pero el pez cebra tiene una capacidad única para eliminarlo por completo después de una lesión, dejando espacio para que las células cardíacas se regeneren y vuelvan a crecer totalmente en un corazón sano. Así lo explicó David Sosnovik, autor principal del artículo:
“Durante muchos años, los investigadores se han centrado en las propiedades de los cardiomiocitos (células del músculo cardíaco) y las células inmunitarias del corazón del pez cebra para explicar este fenómeno.
Sin embargo, no se han realizado estudios que caractericen la naturaleza de la cicatriz de colágeno en el pez cebra. La experiencia del Dr. Akam-Baxter en química sintética y analítica nos permitió abordar este problema desde un nuevo ángulo”.
Hallazgos esperanzadores
Hasta la fecha, no había forma de examinar con imágenes la formación de tejido cicatricial en el diminuto corazón del pez cebra. Para el estudio, los expertos primero desarrollaron una sonda de imágenes moleculares a la que llamaron TMR-O, que permitió ver detalles de las cicatrices dentro de los corazones de peces cebra y modelos de lesión cardíaca en ratones.
El tejido cicatricial se compone de colágeno, largas hebras de proteína que se unen entre sí y forman una fibra que le da estructura y estabilidad. El proceso de unión de moléculas de colágeno se llama entrecruzamiento.
“Piense en el colágeno reticulado como una red de largas hebras de proteínas unidas entre sí. Las manos en múltiples puntos de cada hebra de proteína agarran la hebra opuesta como un apretón de manos”.
La sonda que desarrollaron se adjuntó a cada mano, proporcionando una lectura fluorescente de cómo se entrecruzaba el colágeno.
Y es que durante décadas, se creía que esto era clave para determinar si una cicatriz es reabsorbible o permanente. Pero cuando los investigadores del MGH probaron su hipótesis, descubrieron que la cantidad de entrecruzamiento era parecida en el pez cebra y en los ratones. Sin embargo, el tipo de enlace cruzado es distinto.
“En el corazón del ratón, la naturaleza química de los enlaces cruzados del colágeno era muy madura y formaba una estructura que las enzimas antifibróticas del cuerpo no pueden descomponer.
Por el contrario, los enlaces cruzados en el pez cebra parecían un apretón de manos más relajado.
Los enlaces cruzados en el corazón del pez cebra persistieron en una forma químicamente inmadura que puede descomponerse, y esto permitió que las cicatrices fibróticas se reabsorbieran y reemplazaran con células cardíacas regeneradas”.
Así lo explicó Akam-Baxter. Además, los autores también demostraron que los enlaces cruzados que se forman en corazones de ratones son el resultado de una modificación química de las hebras de colágeno, lo cuál no ocurre en la misma medida en el corazón del pez cebra.
Posibles aplicaciones terapéuticas
La responsable de esta modificación es una enzima llamada hidroxilasa 2, la cual también se relaciona con otros órganos en enfermedades de fibrosis.
Hasta la fecha, nadie estudió el efecto del bloqueo de dicha enzima en el contexto de un ataque cardíaco, por ello el equipo está investigando si la inhibición de esta enzima puede prevenir eficazmente la cicatrización permanente en el corazón después de un infarto de miocardio. Los investigadores también estudiarán si el tejido cicatricial se puede revertir en otros órganos.
Si se puede encontrar una característica común que permita revertir el tejido cicatrizal, tanto en el corazón como en múltiples órganos, potencialmente se podrán salvar muchísimas vidas.
El esfuerzo conjunto de varios expertos permitió que se planteara este nuevo enfoque y estudiar la posibilidad de eliminar las cicatrices de los corazones dañados. Poder conseguir un corazón totalmente sano salvaría a miles de personas en el mundo.
El estudio fue publicado en Nature.