Si después de un ataque el corazón no está suficientemente alimentado con sangre el tejido del corazón muere. En los seres humanos adultos, la capacidad de la regeneración está poco desarrollada. Científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Corazón y del Pulmón en Bad Nauheim, junto con colegas de Estados Unidos, han observado en el embrión del pez cebra, las células musculares migran desde la aurícula hacia el ventrículo intacto, lo que contribuye significativamente a la regeneración. Esto podría servir como la base para nuevos enfoques terapéuticos.
Si los médicos no pueden volver a abrir arterias coronarias obstruidas después de un ataque al corazón dentro de un marco de tiempo apropiado, el músculo cardíaco se daña permanentemente debido al suministro de oxígeno interrumpido. El resultado es, entre otras cosas, una restricción de toda la vida de la función cardiaca, o incluso la insuficiencia cardíaca.
Durante muchos años, los científicos en todo el mundo han estado buscando maneras de estimular la regeneración del tejido cardíaco dañado. El grupo de trabajo de Didier Stainier del Instituto Max Planck para la Investigación del Corazón y del Pulmón tiene ahora, junto con científicos de la Universidad de San Diego, que se identifican en el pez cebra un mecanismo novedoso, en el cual las células musculares de la aurícula migran activamente en las partes dañadas de la músculo del corazón en el ventrículo, formando de esta manera un nuevo tejido ventricular.
Para su estudio, los investigadores del Instituto Max Planck utilizan larvas de peces modificados genéticamente, en el que las células de los músculos específicos de la cámara del corazón fueron destruidas por la administración de una sustancia. Esto se hizo en un punto en el tiempo, en la que el corazón ya era funcional y activo. El daño del músculo fue seguido por una reducción en la función del corazón y el tamaño ventricular.
Para supervisar el comportamiento de los diferentes tipos de células, las células del músculo cardíaco, además, fueron alterados por ingeniería genética de tal manera que las células de la aurícula y el ventrículo iluminadas de manera diferente. «De esta manera hemos podido rastrear el comportamiento de los distintos tipos de células de forma continua en un microscopio confocal», explica Didier Stainier, el director del departamento de «Genética del Desarrollo» en el MPI.
«Unas horas después de la ablación sólo pocas células rojas permanecían en el ventrículo Además, se ha reducido de manera significativa, tanto en referencia a la muerte de las células del músculo.», Dice Stainier. Apenas 24 horas más tarde, mucho más células fluorescentes estaban de vuelta, lo que indica el inicio de la actividad de la división celular de las células supervivientes en el ventrículo.
Tal capacidad de regeneración en el pez cebra ha sido conocido durante mucho tiempo. La verdadera sorpresa fue el hecho de que las células que brillan cada vez más verdes de las células del músculo auricular emigraron hacia el ventrículo. Pocos días después de la lesión del tejido muscular, gran parte del ventrículo eran de color verde brillante.
En otros estudios, los científicos entonces encontraron pruebas claras de un denominado transdiferenciación de las células: Las células musculares de las aurículas del corazón del pez perdieron sus propiedades características y posteriormente transformados en células ventriculares en el curso de la regeneración. Con la progresión de la regeneración del corazón, estas células fueron instalados permanentemente en el tejido muscular y hicieron su contribución a la restauración de la función cardiaca.
Los investigadores del Instituto Max Planck en su estudio ven potencial para la terapia futura. «A pesar de que una población de células auricular se sabe que está presente en los seres humanos con propiedades comparables, es cuestionable si el corazón humano posee una capacidad de auto-sanación similar», dice Stainier. Una solución podría ser, sin embargo, el uso de la terapia génica para estimular dicha reprogramación de las células y por lo tanto para fortalecer las capacidades de auto-sanación del corazón.
