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Regeneración miocárdica

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Lunes, 11 de Mayo de 2015 09:43

infartoLas enfermedades cardíacas son una de las principales causas de muerte en los países desarrollados, y las terapéuticas actuales son limitadas. Las enfermedades que afectan al miocardio, como el infarto y las miocardiopatías, suelen ser manejadas con tratamiento farmacológico, implantación de un dispositivo mecánico o mediante intervención quirúrgica.

Cuando un paciente exhibe una función cardíaca extremadamente baja, típicamente es necesario un trasplante de corazón, pero, sin embargo, la escasez de donantes es un problema importante, difícil de resolver. Por lo tanto, la medicina regenerativa es una alternativa atractiva a la terapia con trasplante. En las últimas dos décadas, las células madre embrionarias se han utilizado en el campo de la medicina regenerativa, habida cuenta de su autoreplicación y su capacidad de diferenciación cardiaca.

Sin embargo, la obtención y manipulación de las células madre embrionarias humanas están sometidas a preocupaciones éticas y dificultades legales, así como por la amenaza de reacción inmunológica negativa. Para resolver estos problemas, se han desarrollado las denominadas células madre pluripotenciales inducidas, las cuales han sido creadas por la introducción de factores específicos de transcripción de células madre en fibroblastos provenientes de piel humana.

En la actualidad, se utilizan tres métodos para generar células miocárdicas a partir de fibroblastos: 1) completa reprogramación de fibroblastos en células madre pluripotenciales inducidas y posterior diferenciación cardíaca; 2) parcial reprogramación de fibroblastos a células progenitoras cardíacas y posterior diferenciación; y 3) Reprogramación directa de fibroblastos en células miocárdicas. Los cardiomiocitos generados a partir de cualquiera de estos tres métodos pueden mejorar el funcionamiento de una zona de infarto o de miocardio enfermo. El enfoque de la reprogramación directa es particularmente atractivo, ya que los factores de transcripción podrían ser introducidos directamente en el corazón, sin pasar por la necesidad del injerto de las células miocárdicas inducidas.

En la actualidad, la principal estrategia que se emplea para formar cardiomiocitos requiere la reprogramación de fibroblastos en células madre pluripotenciales inducidas, y su posterior diferenciación. Es decir, esta estrategia requiere la transformación de los fibroblastos en células indiferenciadas y estas en cardiomiocitos. Las células pluripotenciales inducidas se obtienen por introducción en los fibroblastos, utilizando retrovirus, de genes que codifican factores de transcripción. Este método ha supuesto una gran revolución en la medicina regenerativa.

 

 

Las células inducidas tienen una capacidad de diferenciación similar a la de las células madre embrionarias y pueden ser expuestas a los mismos protocolos de diferenciación cardíaca. Inicialmente, este método en humanos solo permitía obtener cardiomiocitos inmaduros o embrionarios, en lugar de células adultas diferenciadas. Más recientemente, las modernas técnicas  han permitido obtener cardiomiocitos de manera eficiente, y el trasplante de las mismas puede remuscular una cantidad sustancial de las zonas infartadas. Sin embargo, las nuevas células musculares introducidas en el miocardio pueden disponerse de forma que, aunque mejoren la contractilidad, constituyan focos de conducción anómala de la electricidad, los cuales son origen de arritmias.

infartoEl más deseado potencial de la reprogramación cardíaca se encuentra en la posibilidad de utilizar esta tecnología en vivo. Es decir, utilizar los mismos fibroblastos cardíacos de un área de infarto de miocardio para dirigirlos a la reprogramación cardiogénica, resultando en la formación de nuevos cardiomiocitos in situ. Los fibroblastos de una zona de infarto pueden convirtirse en cardiomiocitos mediante la transferencia de genes a través de retrovirus.

Con la inyección directa de estos retrovirus en zonas de infarto se ha demostrado que casi el 35% de cardiomiocitos generados en el área del infarto o su frontera derivan de fibroblastos cardíacos residentes. Ademas, la mitad de estos cardiomiocitos se han observado bien organizados y con las características funcionales de los cardiomiocitos ventriculares adultos normales, incluyendo la contracción y las propiedades electrofisiológicas y funcionales de acoplamiento a otras células cardiacas.

El corazón se compone de varios grupos de células, incluyendo las células de los vasos sanguíneos, células nerviosas y los fibroblastos cardíacos. Los cardiomiocitos sólo constituyen aproximadamente el 30% de las células del corazón, mientras que los fibroblastos cardíacos constituyen aproximadamente el 50%. Cuando un gran número de cardiomiocitos se necrosa por infarto de miocardio, el número de fibroblastos cardíacos aumenta en el área del infarto, formando tejido fibroso, con lo que la zona queda sin contractilidad, lo que puede dar lugar a disminución de la función cardíaca y a arritmias.

La tecnología de reprogramación directa puede proporcionar un tratamiento ideal que podría evitar la formación de la fibrosis en una región de infarto, como resultado de la nueva formación de cardiomiocitos a partir de la introducción de ciertos genes. Sin embargo, a fin de que la reprogramación cardiaca directa pueda ser utilizada en aplicaciones clínicas, el método de reprogramación debe ser optimizado. En la actualidad, la eficiencia de la reprogramación de fibroblastos en cardiomiocitos maduros es variable y baja. Aunque hay varios informes sobre la reprogramación directa de fibroblastos cardíacos humanos en cardiomiocitos, se necesitan más estudios para conseguir la optimización.

 



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Última actualización el Miércoles, 30 de Noviembre de 2016 01:14
 


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