Un equipo de investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH) ha descubierto el método que podría revertir las cicatrices en el corazón de los mamíferos después de sufrir un infarto de miocardio (IM). Se trata de un proyecto pionero cuyos resultados aportan un posible nuevo objetivo para ayudar al corazón a regenerarse después de un infarto, “algo que nunca antes se había demostrado”, apuntan los autores del estudio publicado en ‘Nature Communications’.
Para sacar conclusiones, los investigadores compararon los corazones lesionados de un pez cebra y ratones. Los estudios anteriores se habían centrado en las propiedades de los cardiomiocitos (las células del músculo cardíaco) y las células inmunitarias del corazón del pez cebra. Pero lo que no se había estudiado era la naturaleza de la cicatriz de colágeno en el pez cebra, característica que arroja luz sobre la renovación del tejido dañado tras un infarto.
Cuando un paciente sufre un infarto de miocardio, se produce la muerte de una gran cantidad de células cardíacas. Para reparar la lesión, el cuerpo reemplaza las células muertas y dañadas con tejido cicatricial. Si bien es cierto que el tejido cicatricial es beneficioso para mantener intacto el corazón, con el paso del tiempo se convierte en una parte permanente del músculo cardíaco. Esto hace que bombee sangre con menos eficacia y, además, un exceso de trabajo de este órgano hace que el tejido cicatricial se expanda, provocando un daño permanente.
"Los enlaces cruzados en el corazón del pez cebra persistieron en una forma químicamente inmadura que puede descomponerse"
El hito de la investigación recae sobre el estudio del comportamiento de los tejidos en el pez cebra, ya que, si el tejido cicatricial es común y permanece en el cuerpo de los mamíferos tras una lesión cardíaca, en el caso del pez cebra, esta especie lo elimina por completo, dejando espacio para que las células cardíacas se regeneren y vuelvan a crecer en un corazón sano.
Para poder llevar a cabo el estudio, los investigadores tuvieron que desarrollar previamente una sonda de imágenes moleculares (denominada TMR-O), pues hasta el momento no se había podido estudiar el tejido cicatricial del (diminuto) corazón del pez cebra. La nueva sonda les permitió observar con detalle las cicatrices dentro de este órgano, que compararon con otros modelos de lesiones cardíacas observados en ratones.
Los científicos visualizaron el proceso de unión de las moléculas de colágeno, que se conoce como ‘entrecruzamiento’. Este fenómeno origina el tejido cicatricial, conformado por largas fibras de proteínas que se unen entre sí para formar una fibra que da estructura y estabilidad. "Las manos en múltiples puntos de cada hebra de proteína agarran la hebra opuesta como un apretón de manos", explica el Dr. Eman A. Akam-Baxter, autor principal del proyecto, PhD e investigador del Centro de Investigación Cardiovascular del MGH e instructor de Medicina en Escuela Médica de Harvard.
"Si podemos encontrar una característica común para revertir el tejido cicatricial en múltiples órganos, potencialmente podremos salvar muchas vidas"
Durante años, los investigadores creyeron que el grado de entrecruzamiento del colágeno era la clave para determinar si una cicatriz es reabsorbible o permanente. Ahora, al probar esta hipótesis, el equipo del MGH ha descubierto que el modelo de entrecruzamiento entre el pez cebra y los ratones es muy similar, lo que cambia es el tipo de enlace cruzado:
“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”, indica Akam-Baxter. Pero “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”, añade.
“Nadie ha estudiado el efecto del bloqueo de esta enzima en el contexto de un infarto de miocardio”
Los investigadores también evidenciaron que los enlaces cruzados que se forman en los corazones de los ratones son los resultantes de una modificación química, la hidroxilación de lisina, en las hebras de colágeno de estos animales. Este fenómeno no se presenta de la misma manera en el corazón del pez cebra, pues la modificación es llevada a cabo por una enzima llamada lisil hidroxilasa 2, la cual está asociada con cicatrices permanentes en otros órganos en enfermedades fibrosas.
Ahora el equipo de investigación del MGH va a analizar si la inhibición de esta enzima puede prevenir eficazmente la formación de cicatrices permanentes en el corazón después de un infarto de miocardio, también si es posible revertir el tejido cicatricial en otros órganos. “El número de muertes y la cantidad de insuficiencia cardíaca que resulta de las cicatrices después de un infarto de miocardio son asombrosas. Y las enfermedades fibróticas también causan un gran número de muertes. Si podemos encontrar una característica común para revertir el tejido cicatricial en múltiples órganos, potencialmente podremos salvar muchas vidas”, declara el autor del proyecto.