Joves de cor: nova finestra temporal de regeneració cardíaca

Un nou estudi en ratolins nounats desenvolupat pel CMR[B], en col·laboració amb l’IBEC i la UB, ha determinat que l’habilitat del cor per regenerar-se després d’una ferida està relacionada la rigidesa de l’entorn cel·lular, i no només amb la capacitat proliferativa de les cèl·lules cardíaques, acotant la finestra de regeneració a 48 hores després del naixement.

El treball de recerca, publicat a Science Advances, obre la porta al desenvolupament de teràpies basades en la modificació farmacològica de la matriu extracel·lular per fomentar la regeneració de teixit després d’un infart o accident cardíac.

Read more…

Imatge de la matriu extracel·lular d’un cor amb capacitate de regeneració. En aquest cas, s’ha emprat un cor de peix zebra, que permet una millor visualització. Font: CMR[B]

“Ara comencem a entendre que la matriu extracel·lular juga un paper important en el comportament de les cèl·lules mare i les seves aplicacions terapèutiques en medicina regenerativa” comenten els autors de l’estudi. “Els esdeveniments intracel·lulars regulats per gens i proteïnes sempre s’havien considerat el principal objecte d’estudi fins ara; no obstant, ens falta una visió més àmplia que englobi a tots els protagonistes de la regeneració del teixit cardíac”.

48 hores per regenerar

Fins ara, la capacitat de regeneració de les cèl·lules del cor, els cardiomiòcits, s’havia associat a la seva capacitat de proliferar. Estudis anteriors permetien teoritzar que els ratolins nounats podrien ser capaços de regenerar el seu cor després d’una ferida fins a set dies després de néixer, període durant el qual les cèl·lules cardíaques encara estan en fase de desenvolupament.
Per primera vegada, els investigadors del CMR[B] han avaluat experimentalment la capacitat de regeneració del ratolí davant d’una amputació de teixit cardíac des de les 24 hores fins als nou dies després del naixement. “Si la capacitat regenerativa del cor neonatal depengués de la capacitat de proliferació de les cèl·lules cardíaques, hauríem vist regeneració diversos dies després del naixement, com s’havia teoritzat, però no és així”, explica el Dr. Mario Notari, primer autor de l’article. “En canvi, hem acotat experimentalment aquesta finestra de regeneració a dos dies, demostrant que passades 48 hores el cor perd la capacitat de regenerar-se, encara que segueixi en desenvolupament. Així doncs, hem desvinculat els fenòmens de regeneració i proliferació cel·lular dels cardiomiòcits en ratolins nounats”.

La rigidesa de l’entorn, factor limitant

Gràcies a la col·laboració amb el grup de recerca IBEC-UB del Dr. Daniel Navajas, també vinculat al Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa (CIBER), els investigadors van realitzar l’anàlisi transcriptòmica i mecànica del cor a les 24 i 48 hores de néixer. La principal diferència observada va ser un increment significatiu de la rigidesa de matriu extracel·lular, que envolta als cardiomiòcits, als dos dies de néixer.

Després de disminuir aquesta rigidesa farmacològicament, l’equip d’investigació va aconseguir ampliar la capacitat de regeneració del cor fins a tres dies després del naixement. “Els nostres resultats suggereixen que la composició i rigidesa de la matriu extracel·lular són un mecanisme limitant en relació a la capacitat regenerativa del cor en mamífers, per la qual cosa resulta molt interessant el seu estudi”, apunta Notari.

Un nou enfocament per al tractament de malalties cardiovasculars

“Conèixer la finestra temporal de regeneració del cor en nounats de manera tan específica facilitarà el desenvolupament de nous estudis que permetin analitzar en profunditat els mecanismes responsables”, afegeix el Dr. Ángel Raya, director del CMR[B] i últim autor del treball. “En qualsevol cas, aquestes troballes obren una porta esperançadora de cara al desenvolupament de noves teràpies per a malalties cardiovasculars basades en medicina regenerativa”. A llarg termini, la disminució de la rigidesa del microentorn cel·lular podria convertir-se en una teràpia potencial per al tractament de patologies cardiovasculars.

Source article: Mario Notari, Antoni Ventura-Rubio, Sylvia J. Bedford-Guaus, Ignasi Jorba, Lola Mulero, Daniel Navajas, Mercè Martí, Ángel Raya (2018). The local microenvironment limits the regenerative potential of the mouse neonatal heart. Science Advances, Vol. 4, no. 5, eaao5553