Los primeros resultados de investigación sugieren que los científicos podrían estar en una vía de preservar la función cardíaca después de ataques cardíacos o para personas con defectos cardíacos hereditarios llamados cardiomiopatías congénitas.
La imagen microscópica de la izquierda muestra una sección representativa del corazón de un ratón después de lesión cardiaca simulada con fibrosis significativa. La imagen de la derecha muestra el "modelo experimental" en el que Wnt/b-catenina fue inhibido en los corazones de los ratones, lo que resultó en una fibrosis reducida. Crédito: Cincinnati Children's
Los investigadores del Cincinnati Children's Heart Institute reportan hoy 28 de septiembre en Nature Communications que después de simular lesiones cardíacas en modelos de ratones de laboratorio, detuvieron o ralentizaron la fibrosis cardiaca, la ampliación del órgano y la función cardiaca preservada al bloquear un camino molecular bien conocido.
El camino de señalización de Wnt/β-catenina está implicado en varios de los procesos biológicos fundamentales del cuerpo.
Después de lesión cardíaca, sin embargo, las rampas de señalización de Wnt/β-catenina para arriba en las células cardiacas del fibroblasto podría causar fibrosis, marcar con una cicatriz y la ampliación dañina del músculo del corazón, según los investigadores.
"Nuestros hallazgos proporcionan nuevas percepciones sobre lo que causa la fibrosis cardiaca y abren el potencial para encontrar nuevos enfoques terapéuticos para combatirla y preservar la función cardíaca", dice Katherine Yutzey, PhD, autora del estudio principal y científica en Biología Molecular Cardiovascular.
"La señalización de Wnt/β-catenina está implicada en muchos procesos normales y de la enfermedad y es difícil apuntar algo terapéutico." "Pero la idea de que la focalización temprana de la respuesta fibrosa en la enfermedad cardíaca puede mejorar la función muscular y detener la enfermedad es una nueva y emocionante dirección".
La enfermedad cardíaca es uno de los principales asesinos de personas en los Estados Unidos, según U.S. Centers for Disease Control.
Y un número creciente de adultos que fueron tratados para las malformaciones cardíacas congénitas como niños-muchos que esencialmente tenían sus corazones reconstruidos-enfrentan complicaciones potenciales de la salud de por vida como resultado.
La enfermedad cardíaca congénita adulta es una prioridad creciente y el área de investigación científica de Cincinnati Children's. Clinicians y los investigadores en el centro médico están desarrollando nuevas estrategias clínicas y de investigación para los adultos que eran pacientes pediátricos del corazón.
Esto incluye buscar lo que hasta ahora son estrategias terapéuticas elusivas para reparar los tejidos cardíacos cicatrizados y mal funcionales después de una lesión cardíaca o enfermedad.
En el estudio actual, Yutzey y sus colegas utilizaron una nueva línea desarrollada de ratones de laboratorio genéticamente criados que les permitió determinar cuán importante es la señalización Wnt/β-catenina en las células cardíacas del fibroblasto.
Los fibroblastos son importantes para construir los tejidos conectivos y las células estructurales del marco que ayudan a sostener el cuerpo junto.
Pero en el contexto de las enfermedades cardíacas, los investigadores están aprendiendo que las células cardíacas de fibroblastos residentes causan una mezcla mortal de fibrosis tisular, cicatrización y función disminuida.
Para simular lesiones cardíacas en los ratones, los investigadores realizaron un procedimiento llamado constricción trans-aórtica para restringir el flujo sanguíneo a través del corazón.
Algunos de los ratones fueron criados de modo que después de lesión cardiaca no expresaran Wnt cardiaco/β-catenina en fibroblastos. Los ratones del control en el estudio continuaron para expresar Wnt/β-catenina que seguía lesión cardíaca.
Los ratones del control exhibieron fibrosis extensa, marcados con una cicatriz y la función cardíaca disminuida. Los ratones que no expresaban Wnt/β-catenina habían disminuido la fibrosis y la marca con una cicatriz y la función cardíaca de los animales fue preservada.
Autores del estudio tensionan la investigación del laboratorio que todavía está en una etapa temprana y es demasiado temprano para saber en qué medida podría aplicarse al tratamiento clínico real.
Pero los hallazgos de este estudio, y otros trabajos que involucran diferentes vías moleculares por otros equipos de investigación, han intensificado el interés por entender cómo la inhibición de la fibrosis cardiaca mejora la función y la patología de las células musculares.
Esta será una pregunta central en los estudios futuros de la fibrosis del corazón de la investigación de Yutzey y sus colegas, junto con buscar maneras posibles de dirigirse a la vía de señalización Wnt/β-catenina para la ventaja terapéutica potencial.