El pez cebra podría ser clave para curar un corazón roto




Cuando uno sufre un ataque cardíaco y no recibe tratamiento lo suficientemente rápido, la falta de oxígeno puede dañar los cardiomiocitos (células del músculo cardíaco) y pueden comenzar a morir. Debido a que los humanos no pueden desarrollar nuevos cardiomiocitos, esto puede provocar la formación de tejido cicatricial en el corazón, lo que impide que bombee tan eficientemente como debería. Sin embargo, un estudio reciente del equipo de investigación del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular descubrió que el pez cebra puede regenerar células y órganos, incluso el corazón.

“Queríamos saber cómo hace eso este pececito y si podíamos aprender de ello”, cube Jan Philipp Junker, en un presione soltar. Junker junto con Daniela Panáková, los líderes del equipo de estudio, simularon lesiones de infarto de miocardio en corazones de pez cebra. Según el estudio, ahora publicado en Genética de la Naturaleza, Los investigadores rastrearon la regeneración de los cardiomiocitos mediante análisis de células individuales y árboles de linaje celular.

Bajo un microscopio, los investigadores colocaron una aguja fría en el corazón del pez cebra. La aguja causó daño inmediato al corazón de tamaño milimétrico, comparable a un ataque al corazón humano. La aguja desencadena una respuesta inflamatoria que luego conduce a la formación de fibroblastos, una cicatrización de las células del tejido conectivo.

“Sorprendentemente, la respuesta inmediata a la lesión es muy comparable”, cube Junker en un comunicado de prensa. “Pero mientras que el proceso en los humanos se detiene en ese punto, continúa en los peces. Forman nuevos cardiomiocitos, que son capaces de contraerse”.

Utilizando la genómica de una sola célula, el equipo de investigación buscó en el corazón dañado células que no existen en un corazón sano. Descubrieron tres nuevos tipos de fibroblastos en estado activado. Externamente, estos fibroblastos son idénticos a otros, sin embargo, internamente contienen genes adicionales que ayudan a formar proteínas. Por ejemplo, colágeno 12 ayuda a los tejidos conectivos.

Por qué son importantes los fibroblastos

La cicatrización, o fibrosis, suele ser un obstáculo cuando se trata de regenerar un corazón humano dañado. Sin embargo, los fibroblastos activos en un corazón de pez cebra dañado podrían ser clave para repararlo. Para probar esto, Panáková manipularía los genes para desactivar los fibroblastos que expresan colágeno 12 en el corazón del pez cebra. Esto resultó en ninguna regeneración. Según Junker, los fibroblastos que ayudan en la reparación tienen sentido.

“Después de todo, se forman justo en el sitio de la lesión”, cube en un comunicado de prensa.

Al crear un árbol de linaje celular a través de una técnica llamada LINNAEUS, los investigadores identificaron la fuente de los fibroblastos activados. LINNAEUS, que fue desarrollado por el laboratorio de Junker en 2018, se centra en las cicatrices genéticas que forman un código de barras colectivo para el origen de cada célula.

“Creamos este código de barras usando tijeras genéticas CRISPR-Cas9. Si, después de la lesión, dos células tienen la misma secuencia de código de barras, significa que están relacionadas”, explica Junker en un comunicado de prensa. Según el comunicado de prensa, se identificaron dos fuentes de fibroblastos activados temporalmente. Uno en la capa externa, el epicardio, del corazón y el otro en la capa interna, el endocardio, del corazón. Sin embargo, las células de colágeno 12 se encontraron exclusivamente en el epicardio.

Junker, Panáková y los autores principales Sara Lelek y Bastiaan Spanjaard esperan que con sus áreas de experiencia combinadas, puedan determinar si los corazones de los mamíferos, como los de los ratones y los humanos, carecen de las señales necesarias para la regeneración del corazón. Con esta investigación, es posible crear un medicamento que podría ayudar a reparar un corazón humano dañado.