Los científicos del Instituto de Investigación Cardíaca Victor Chang situado en Australia han logrado un avance significativo al crear un mapa integrado de las células del corazón, el primero en su tipo. Este mapa detallado revela el proceso de fibrosis cardíaca, que es una de las principales causas de insuficiencia cardíaca.
A través de esta investigación se espera que se comiencen a medicamentos específicos para prevenir los daños cicatriciales causados después de un ataque cardíaco. Con los datos obtenidos por los especialistas, estos serán capaces de identificar las células específicas y las vías moleculares implicadas en la formación del tejido cicatricial con el objetivo para desarrollar intervenciones terapéuticas que puedan prevenir o detener este proceso.
“Durante años se han invertido millones, si no miles de millones de dólares, en la búsqueda de nuevos fármacos para controlar la fibrosis cardíaca, pero estos esfuerzos han fracasado en gran medida. Existe una necesidad urgente de desarrollar nuevos tratamientos que puedan detener o incluso revertir la fibrosis cardíaca, lo que beneficiaría a millones de personas”, explica el profesor Richard Harvey, que dirigió el estudio junto con el Dr. Ralph Patrick y el Dr. Vaibhao Janbandhu.
"Existe una necesidad urgente de desarrollar nuevos tratamientos que puedan detener o incluso revertir la fibrosis cardíaca"
Durante y después de un ataque cardíaco, el flujo de sangre hacia una parte del músculo cardíaco disminuye incluso llegando a detenerse completamente, lo que provoca daño en las células del corazón debido a la falta de oxígeno y nutrientes esenciales. Este proceso causa necrosis, la muerte de las células musculares en la región afectada. En lugar de regenerarse, el corazón forma tejido cicatricial en la zona dañada. A diferencia del músculo cardíaco sano, el tejido cicatricial no tiene la misma elasticidad ni capacidad de contracción, lo que reduce la eficiencia del corazón para bombear sangre.
A medida que más áreas del corazón se vuelven cicatriciales y no funcionales, el órgano se vuelve incapaz de mantener el flujo sanguíneo adecuado para satisfacer las necesidades del cuerpo, conduciendo a una condición crónica conocida como insuficiencia cardíaca. Este daño es permanente ya que el músculo cardíaco tiene una capacidad muy limitada para regenerarse, lo que hace que el impacto de un ataque cardíaco sea duradero y potencialmente debilitante.
Como explica Harvey, la fibrosis es una parte esencial del mecanismo de curación del cuerpo, pero en el corazón, si no se resuelven los factores desencadenantes de la enfermedad, el proceso puede llegar demasiado lejos y provocar cicatrices dañinas para la función cardíaca siendo una de las principales causas de insuficiencia cardíaca.
“Por primera vez, utilizando una tecnología revolucionaria que nos permite analizar la expresión genética en células individuales, hemos podido trazar un mapa de los estados celulares progresivos implicados en la fibrosis cardíaca y cómo estas células evolucionan día a día”, añade el director de la investigación.
El equipo analizó las firmas de ARN de 100.000 células individuales, centrándose en aquellas implicadas en la fibrosis, integrando datos de varios estudios pioneros sobre una variedad de estados de enfermedad cardíaca. A través de este procedimiento se les permitió producir un mapa celular integrado de un modelo de corazón de ratón que identifica las células y las vías implicadas en la fibrosis.
Con los resultados se han logrado identificar células en reposo, células activadas, una población inflamatoria, un grupo progenitor, células en división y células especializadas llamadas miofibroblastos y matrifibrocitos. Además, se descubrió que los principales impulsores de la cicatrización, los miofibroblastos, solo presentes en los corazones sanos, comienzan a formarse tres días después de un ataque cardíaco en un modelo de ratón, antes de alcanzar su máximo en el quinto día. Luego se descomponen en una forma llamada matrifibrocitos, que puede impedir que la cicatriz se descomponga.
"Hemos descubierto una sorprendente similitud en la progresión de la fibrosis en tipos muy diferentes de enfermedades cardíacas"
"Hemos descubierto una sorprendente similitud en la progresión de la fibrosis en tipos muy diferentes de enfermedades cardíacas. Los miofibroblastos abundaban al principio de la hipertensión y luego se transformaban en matrifibrocitos, tal como ocurre después de un ataque cardíaco”, explica el Dr. Vaibhao Janbandh. “Esto abre las puertas a futuras terapias que podrán dirigirse a tipos de células o procesos específicos en diferentes enfermedades cardíacas. Esperamos que esto evite que las células sanas sufran daños permanentes”.
El estudio se basó en datos obtenidos tanto de modelos de ratones como de pacientes humanos. Dado que en los humanos la insuficiencia cardíaca puede desarrollarse durante varias décadas, es crucial investigar con mayor precisión los tipos específicos de células involucradas y el momento en que ocurren estos procesos en los pacientes humanos.