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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

¡Despierta, corazón!

En La tempestad, la conocida obra de teatro de William Shakespeare, en el Acto I, escena II, Próspero, duque legítimo de Milán que ha sido expulsado por su hermano y se encuentra en una isla desierta tras naufragar su buque se dirige a su hija Miranda y exclama “¡Despìerta, querido corazón, despierta!.¡Arriba, ya has dormido lo suficiente!. ¡Levántate!”.

Esa cita les servía de preámbulo hace un par de años a dos científicos de la Universidad de Valladolid para una revisión científica publicada en la revista CELL DEATH AND DIFERENTIATION sobre la posible reparación cardíaca usando células troncales o madre. Precisamente esta renovación, o despertar, de las células cardíacas, dañadas tras un episodio cardiovascular, será el tema del que nos ocuparemos a continuación, de actualidad porque esta semana la revista SCIENCE publica un interesante estudio titulado (traducido) de Evidencia para la renovación de cardiomiocitos en humanos, realizado por un gran grupo investigador sueco.

CARDIOMIOCITOS.
Es  hecho admitido que las células musculares cardíacas, los cardiomiocitos, poseen una muy escasa capacidad de regeneración, con una tasa de renovación, que algunos calculan en el orden de uno por cada 200.000 cardiomiocitos. Ello mitigaría su pérdida progresiva, estimada en unos 6,4 millones cada año.

El problema grave ocurre cuando hay daños, por ejemplo, tras un infarto, que provocan la muerte masiva, aguda y/o crónica de los cardiomiocitos, mediante mecanismos biológicos como la apoptosis y la necrosis.  En el mejor de los casos, lo normal es que se desarrolle una cicatriz de tejido conjuntivo carente de capacidad contráctil, por lo que se pierde capacidad funcional.

Además, en varones con cardiopatía crónica avanzada las tasas de muerte celular son muy altas,  superando a veces el 1,3%, lo que significa que el corazón enfermo no podría continuar funcionando en ausencia de regeneración de cardiomiocitos.

Como las actuaciones quirúrgicas de tipo cardiomioplastias son complejas y parciales los científicos indagan las diversas posibilidades de soluciones biológicas que permitan restituir el tejido dañado. Ello requiere, con carácter previo, responder a la pregunta: ¿Cómo se regeneran los cardiomiocitos?. ¿Cómo podemos proceder a su estimulación o sustitución?.

En el último medio siglo, la mayoría de las investigaciones cardiovasculares han descansado en la idea de un corazón adulto como terminalmente diferenciado, casi sin posibilidad de regeneración, de modo semejante a lo que se pensaba ocurría con las neuronas cerebrales. Pero ya, en la pasada década de los 60, Linzbach fue capaz de observar un incremento en el número de cardiomiocitos en ventrículos izquierdos humanos hipertróficos. Desde entonces, los datos sobre una limitada capacidad regenerativa de los cardiomiocitos se han ido acumulando. Así,  hace algunos años el conocido cardiólogo mallorquín Bernardo Nadal-Ginarda, desde su lugar de trabajo en Estados Unidos afirmaba: “La identificación y posterior aislamiento y cultivo de células madre procedentes del corazón adulto, que se encuentran en estado de latencia pero pueden entrar en una fase de división rápida… constituyen una evidencia sólida de que el corazón se encuentra en un proceso continuo de crecimiento, muerte y renovación celular”.

APROXIMACIONES
Son múltiples las aproximaciones posibles para el posible uso estimulante de células madre en la regeneración de las células musculares cardíacas:

Las células madre embrionarias, que se cultivan fácilmente y se  diferencian bien en cardiomiocitos con facilidad, pero, aparte de cuestiones éticas, presentan problemas de rechazo y de  oncogenicidad (cáncer).

Las células satélites del músculo esquelético (mioblastos) que fueron los primeros tipos celulares implantados en el corazón, donde forman miotubos contráctiles alineados con los cardiomiocitos, pero independientes de ellos. Se siguen efectuando diversos ensayos clínicos al respecto.

Las células de la médula ósea, dentro de las cuales se distinguen varios tipos, que se han usado, sobre todo, en la terapia celular de la isquemia miocárdica Dieron lugar a una importante polémica científica sobre su capacidad de diferenciarse o no en cardiomiocitos funcionales.
 
Una gran novedad fue descubrir que existen células madre cardíacas y cardioblastos o progenitores cardiacos, que podrían jugar un papel importante en la homeostasis cardiaca, es decir, en la reposición de los cardiomiocitos perdidos por apoptosis o necrosis. Ya hemos apuntado antes  que, naturalmente, uno de cada 200.000 cardiomiocitos se encuentra en reposición, escasos para mantener la masa cardíaca unos pocos años, por lo que se sospechaba que debía existir algún otro tipo de mecanismo celular de reposición, que podría ser el de estas células. Su uso médico es muy prometedor, aunque serían  demasiado lentas para resolver casos como el infarto de miocardio, cuando  mueren en pocas horas millones de cardiomiocitos.

Otra posibilidad sería la de  la reprogramación de fibroblastos. Los cardiomiocitos suponen sólo un 20% de las células cardíacas, mientras que los fibroblastos productores del tejido conectivo, son mucho más abundantes y proliferativos, siendo significativo que formen el tejido cicatricial después de un infarto. Actualmente esta posibilidad es especulativa pero podemos soñar que en el futuro podamos reprogramar los fibroblastos cardiacos y convertirlos en cardiomiomiocitos funcionales.

Aún quedan abiertas otras posibilidades factibles. Por ejemplo,  obtener  células madre cardiacas y  cardioblastos  mediante biopsia, expandirlos in vitro en el laboratorio  y reimplantarlos al paciente.  Y, dados los avances básicos en Biología Molecular, lograr estimular con factores específicos suministrados al paciente su propio proceso de proliferación miocárdica. Efectivamente, aunque la  proliferación natural de los cardiomiocitos es muy reducida, está demostrado en procesos patológicos esta proporción se incrementa, al menos en modelos experimentales y se trataría de reproducir este hecho mediante estímulos adecuados.

NOVEDADES
Olaf Bergmann y sus colegas suecos parecen haber contestado definitivamente a la pregunta de que si somos o no capaces de generar nuevas células cardiacas durante nuestra vida. Si lo somos. Para ello se han valido del hecho de que durante varios meses, tras las pruebas atómicas realizadas en los años 50, existió en la atmósfera una alta concentración atmosférica del isótopo C-14, por lo que todas las células de los seres vivos incrementaron su tasa. Tras ello fue disminuyendo y los investigadores han usado las concentraciones del isótopo como un marcador de la fecha de nacimiento o aparición de las células.  Así fueron capaces de datar las células humanas cardiacas de personas nacidas a diferentes tiempos antes y después de las pruebas nucleares e investigaron la edad a la que ocurría la síntesis de ADN en esas células.

Los resultados han demostrado que, efectivamente, los cardiomiocitos se renuevan lentamente a lo largo de toda nuestra vida, a velocidad mayor que la supuesta hasta ahora. Cuando tenemos 25 años la reposición es del 1% mientras que a los 75 años de edad cae al 0,45%, con lo que a lo largo de una vida humana normal se recambian hasta el 50% de los cardiomiocitos iniciales del corazón. Ahora toca investigar más para conocer mejor los mecanismos del proceso y lograr renovaciones más intensas cuando nuestros corazones lo necesiten.