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Cómo los peces hacen crecer nuevos corazones
El pequeño y modesto pez cebra, que se ha convertido en un establo en los laboratorios de biología de todo el mundo, puede realizar una impresionante hazaña de regeneración: puede soportar perder el 20 por ciento de un ventrículo, una cámara del corazón, y volver a crecer en un mes. Dos nuevos estudios publicados ayer en Naturaleza muestran que los animales vuelven a crecer sus corazones al desencadenar la división celular de las células del músculo cardíaco adultas en lugar de a través de las células madre. Si los investigadores pueden dilucidar la señalización química involucrada en el proceso, podrían encontrar formas de estimular la reparación o regeneración del corazón en los seres humanos. Si bien investigaciones recientes sugieren que los corazones humanos tienen una capacidad limitada para generar nuevas células, el músculo cardíaco tiende a formar cicatrices después de un ataque cardíaco en lugar de tejido nuevo sano.
Pez cebra diseñado para que sus corazones brillen en rojo. Crédito: Dr. Juan Carlos Ispizua Belmonte, Instituto Salk de Estudios Biológicos.
Un corazón de pez cebra en regeneración 14 días después de la lesión. El músculo cardíaco está marcado en verde, el ADN es azul y un marcador de división celular se muestra en rojo. Crédito: Dr. Juan Carlos Ispizua Belmonte, Instituto Salk de Estudios Biológicos.
Investigadores de Barcelona y San Diego desarrollaron un pez cebra cuyas células del músculo cardíaco brillan en verde. Después de cortar el 20 por ciento del ventrículo del pez, los investigadores encontraron que las nuevas células de reemplazo también brillaban en verde, lo que sugiere que surgieron de células adultas diferenciadas en lugar de células madre cardíacas. De acuerdo a ScienceNow ,
… Experimentos posteriores mostraron que los cardiomiocitos cerca del sitio de la lesión parecen retroceder en su desarrollo, separándose unos de otros y perdiendo su forma típica, presumiblemente para hacer posible que comiencen a dividirse nuevamente a medida que reponen el tejido perdido.
Crédito: Dr. Juan Carlos Ispizua Belmonte, Instituto Salk de Estudios Biológicos.
En un segundo estudio, investigadores de Carolina del Norte diseñaron células cardíacas para que brillen en verde cuando expresan una proteína exclusiva de las células cardíacas embrionarias. La lesión en el corazón de un animal desencadenó el brillo verde en las células cercanas, lo que sugiere que se estaban desdiferenciando en preparación para la división. Ambos estudios fueron publicados en Naturaleza .
Según un artículo en el New York Times ,
Charles Murry, experto en biología de las células cardíacas en el Universidad de Washington en Seattle, dijo que los dos informes plantearon la tentadora pregunta de por qué los corazones humanos no podían completar el proceso de regeneración. También en los corazones humanos, dijo el Dr. Murry, las células musculares se desdiferencian después de una lesión y duplican su ADN, un precursor necesario de la división celular. Pero no terminan el proceso, por razones que hasta ahora se desconocen.
Aprender a superar ese bloqueo puede que no sea tan fácil, en opinión del Dr. Murry. Es tentador decir: 'Hagámoslo como lo hace la naturaleza', dijo, pero no sabemos cómo lo hace la naturaleza. Algunos de los mejores biólogos moleculares del mundo han estado trabajando en esto durante un par de décadas y aún no se ha resuelto.