Una nueva investigación de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, ha demostrado que un subconjunto de moléculas de ARN, llamado microRNAs, es importante para la proliferación celular de los cardiomiocitos durante el desarrollo y es suficiente para inducir la proliferación…
Una nueva investigación de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, ha demostrado que un subconjunto de moléculas de ARN, llamado microRNAs, es importante para la proliferación celular de los cardiomiocitos durante el desarrollo y es suficiente para inducir la proliferación en los cardiomiocitos en el corazón adulto. Los microARNs, que no generan proteínas, reprimen la expresión génica mediante la unión de ARN mensajeros, que hace generar proteínas, y promueven su degradación.
El tejido del corazón de los mamíferos ve limitada su capacidad de regenerarse después de una lesión como un ataque al corazón, en parte debido a la incapacidad para reactivar células de músculo cardiaco y promover la proliferación. Estudios recientes han indicado un nivel bajo de células del músculo cardiaco en la proliferación en los mamíferos adultos, insuficiente para reparar corazones dañados.
El equipo, dirigido por Ed Morrisey, profesor de Medicina y Biología Celular y del Desarrollo y director científico del Instituto de Medicina Regenerativa de la Escuela de Medicina de Perelman en la Universidad de Pennsylvania, Estados Unidos, encontró que la pérdida del grupo de microRNA miR302-367 en modelos experimentales condujo a una disminución de la proliferación celular de los cardiomiocitos durante el desarrollo. Por el contrario, el aumento de expresión de la agrupación microRNA en corazones adultos llevó a una reactivación de la proliferación en los cardiomiocitos adultos que normalmente no se reproducen.
Esta reactivación se realizó, en parte, a través de la represión de una vía llamada Hippo que regula la proliferación celular y el tamaño del órgano. 'La vía Hippo normalmente reprime la proliferación celular cuando está encendida. El grupo miR302-367 se dirige a tres de los principales componentes de la quinasa en la ruta de Hippo, reduciendo la actividad de la vía, lo que permite a los cardiomiocitos volver a entrar en el ciclo celular y comenzar a hacer crecer de nuevo músculo cardiaco --explica Morrisey--. Se trata de reprimir un represor'.
En ratones adultos, la reexpresión de la agrupación de microRNA reactivó el ciclo celular en los cardiomiocitos, promoviendo una menor formación de cicatrices después de la inducción de una lesión de infarto de miocardio experimental en los ratones. También hubo un aumento en el número de células del músculo cardiaco en estos mismos modelos experimentales, según los hallazgos del trabajo, que se publican esta semana en 'Science Translational Medicine'.
Sin embargo, la expresión a largo plazo de más de varios meses del grupo de microARN provocó la desdiferenciación de las células musculares del corazón y que éstas se volvieran menos funcionales. 'Esto nos sugiere que la reactivación persistente del ciclo celular en los cardiomiocitos adultos podría ser perjudicial y hacer que el corazón fallara', dice Morrisey. Los investigadores supusieron que es probable que los cardiomiocitos necesitan desdiferenciarse para dividirse, pero que pueden perder su capacidad de contracción con el tiempo.
'Hemos superado esta limitación mediante la inyección de microRNAs sintéticos con una vida media corta llamados imitadores en los ratones', dice Morrisey. El tratamiento con estos imitadores durante siete días después de un infarto de miocardio condujo al aumento deseado en la proliferación de los cardiomiocitos y crecimiento de nuevo músculo del corazón, lo que resultó en una disminución de la fibrosis y la mejora de la función cardiaca tras la lesión.
Es importante destacar que el equipo encontró que el tratamiento transitorio de siete días no condujo a la pérdida progresiva de la función cardiaca como se vio en los modelos genéticos de aumento de la expresión de microARN. En general, estos resultados sugieren que cualquier tratamiento que promueva la proliferación de cardiomiocitos para mejorar la regeneración cardiaca es probable que necesite ser transitorio para evitar los efectos nocivos de mantener un alto nivel de proliferación y desdiferenciación en un tejido que normalmente no prolifera.