Cuando una persona sufre un infarto y no recibe tratamiento con la suficiente rapidez, las células de su músculo cardíaco —llamadas cardiomiocitos— se dañan por la falta de oxígeno y comienzan a morir, formando una cicatriz.
El corazón humano no puede generar nuevos cardiomiocitos, así que cuando sufre lesiones su capacidad de bombear sangre se ve reducida.
Para los vertebrados inferiores, como el pez cebra, las cosas son muy diferentes, ya que esta especie es capaz de regenerar células complejas de su organismo, incluidas las del tejido cardiaco.
Los científicos descubrieron que las células del tejido conectivo, al activarse temporalmente, juegan un papel importante en el proceso de regeneración de cardiomiocitos en los peces cebra, los hallazgos fueron publicados en la revista Nature Genetics.
Los investigadores simularon lesiones de infarto al miocardio en los corazones de peces cebra luego, utilizaron un método individual de análisis del ARN de las células cardiacas, llamado transcriptómica, así como árboles de linaje celular para rastrear el proceso de regeneración de los cardiomiocitos.
La transcriptómica les permitió a los científicos analizar 200.000 células sanas y dañadas de los corazones de los peces para saber a detalle cuáles estaban involucradas en la regeneración.
Los investigadores encontraron que los cardiomiocitos adultos, que se caracterizan por su capacidad de síntesis de ATP y el ciclo del ácido tricarboxílico, juegan un rol importante en el proceso regenerativo, al igual que un pequeño grupo de genes asociados al desarrollo de las células cardiacas.
En total, los científicos descubrieron tres tipos de fibroblastos, un tipo de célula residente del tejido conectivo, que entran temporalmente en estado de activación durante el proceso de regeneración, activando genes que codifican proteínas de construcción muscular como el colágeno-12.
Los investigadores dicen que probablemente, los fibroblastos sean los responsables de la recuperación ya que cuando ‘apagaron’ los fibroblastos activados, descubrieron que la regeneración se detuvo por completo.
Los investigadores descubrieron que los fibroblastos que se activan durante el proceso reconstructivo se originan en el epicardio y el endocardio, las capas externa e interna de la pared del corazón, pero además encontraron que en el epicardio es donde se produce exclusivamente el colágeno-12 necesario para la regeneración del tejido.
Aún no está claro si los corazones dañados de mamíferos, como los de seres humanos o ratones, carecen de las señales necesarias o de la capacidad de leer señales que les permita regenerarse.
Si el caso fuese la ausencia de señales, eventualmente se podrían desarrollar medicamentos para simularlas, aunque para los científicos, encontrar la manera de cómo hacer para que el cuerpo humano pueda interpretar estas señales es una tarea mucho más difícil.
Referencia: Hu, B., Lelek, S., Spanjaard, B. et al. «Origin and function of activated fibroblast states during zebrafish heart regeneration». Nat Genet (2022). https://doi.org/10.1038/s41588-022-01129-5.