Jóvenes de corazón: una ventana a la regeneración cardíaca

«Ahora empezamos a entender que la matriz extracelular juega un papel importante en el comportamiento de las células madre y sus aplicaciones terapéuticas en medicina regenerativa», explican los autores del estudio. «Los acontecimientos intracelulares regulados por genes y proteínas siempre se habían considerado el principal objeto de estudio hasta ahora; sin embargo, nos falta una visión más amplia que englobe todos los protagonistas de la regeneración del tejido cardíaco».

48 horas para regenerarse

Hasta ahora, la capacidad de regeneración de las células del corazón, los cardiomiocitos, se había asociado a su capacidad de proliferar. Estudios anteriores habían descubierto que los ratones recién nacidos son capaces de regenerar su corazón tras una herida, aunque pierden esta capacidad al cabo de una semana de vida. Por ese motivo, se pensaba que la capacidad de regeneración se debía a que las células cardíacas aún estaban en fase de desarrollo.

Por primera vez, investigadores de Barcelona han evaluado experimentalmente la capacidad de regeneración del ratón ante una amputación de tejido cardíaco entre las 24 horas de vida y nueve días después del nacimiento. «Si la capacidad regenerativa del corazón neonatal dependiera de la capacidad de proliferación de las células cardíacas, habríamos visto regeneración varios días después del nacimiento, tal como se había propuesto, pero no ha sido así», explica Mario Notari, primer autor el artículo. «En cambio, hemos limitado experimentalmente esta ventana de regeneración a dos días, y hemos demostrado que, una vez pasadas 48 horas, el corazón pierde la capacidad de regenerarse, aunque siga en desarrollo. Así pues, hemos desvinculado los fenómenos de regeneración y proliferación celular de los cardiomiocitos en ratones recién nacidos».

La rigidez del entorno, factor limitante

Gracias a la colaboración con el grupo de investigación IBEC-UB del Dr. Daniel Navajas, miembro del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la UB (IN2UB) y del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER), los investigadores realizaron el análisis transcriptómico y mecánico del corazón a las 24 y 48 horas del nacimiento. La principal diferencia observada fue un incremento significativo de la rigidez de la matriz extracelular, que rodea los cardiomiocitos, dos días después de haber nacido.

Después de administrar a los ratones un fármaco para disminuir esa rigidez, el equipo de investigación logró ampliar la capacidad de regeneración del corazón hasta tres días después del nacimiento. «Nuestros resultados sugieren que la composición y rigidez de la matriz extracelular son un mecanismo limitante respecto a la capacidad regenerativa del corazón en los mamíferos, por lo que resulta muy interesante estudiar este fenómeno», apunta Notari.

Un nuevo enfoque para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares

«Conocer la ventana temporal de regeneración del corazón en ratones recién nacidos de forma tan detallada facilitará nuevos estudios que permitan analizar en profundidad los mecanismos que la hacen posible», añade Ángel Raya, investigador ICREA, director del CMR [B] y último autor del trabajo. «En cualquier caso, estos hallazgos abren una puerta esperanzadora de cara al desarrollo de nuevas terapias para enfermedades cardiovasculares basadas en medicina regenerativa». A largo plazo, la disminución de la rigidez del microentorno celular podría convertirse en un modo de tratar las patologías cardiovasculares.