La enfermedad cerebral de pequeños vasos (EVP) es una de las principales causas de deterioro cognitivo relacionado con la edad y contribuye a casi la mitad (45%) de los casos de demencia en todo el mundo. También es responsable de uno de cada cinco (20%) accidentes cerebrovasculares isquémicos, el tipo más común de accidente cerebrovascular, en el que un coágulo de sangre impide el flujo de sangre y oxígeno al cerebro.

La mayoría de los casos de EVP están asociados a enfermedades como la hipertensión y la diabetes tipo 2, y suelen afectar a personas de mediana edad. Sin embargo, existen algunas formas hereditarias poco frecuentes que pueden afectar a personas más jóvenes, a menudo a partir de los 30 años. Tanto las formas hereditarias como las espontáneas de la enfermedad comparten características similares.

Los científicos del Instituto de Investigación del Corazón y los Pulmones Victor Phillip Dahdaleh de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) utilizaron células extraídas de biopsias de piel de pacientes con una de estas formas raras de EVP, causada por una mutación en un gen llamado COL4, tal como publican en ´Stem Cell Reports´.

Al reprogramar las células de la piel, pudieron crear células madre pluripotentes inducidas, células que tienen la capacidad de convertirse en casi cualquier tipo de célula dentro del cuerpo. Seguidamente, el equipo utilizó estas células madre para generar células de los vasos sanguíneos del cerebro y crear un modelo de la enfermedad que imitara los defectos observados en los vasos cerebrales de los pacientes.

"A pesar del número de personas afectadas en todo el mundo por la enfermedad de los vasos pequeños, tenemos pocos tratamientos porque no ese comprende completamente qué daña el vasos sanguíneos y causa la enfermedad. La mayor parte de lo que sabemos sobre las causas subyacentes tiende a provenir de estudios en animales, pero es un conocimiento limitado", expuso la Dra. Alessandra Granata, del Departamento de Neurociencias Clínicas de Cambridge. "Es por ello que recurrimos a las células madre para generar células de los vasos sanguíneos del cerebro y crear un modelo de enfermedad ´en un plato´ que imita lo que vemos en los pacientes".

Estructura en forma de red

Los vasos sanguíneos del organismo humano están construidos alrededor de un tipo de andamio conocido como matriz extracelular, una estructura en forma de red que recubre y sostiene los pequeños vasos sanguíneos del cerebro. El gen COL4 es importante para la salud de esta matriz.

En su modelo de enfermedad, el equipo descubrió que la matriz extracelular está alterada, particularmente en las llamadas "uniones estrechas que "comprimen las células". Esto hace que los vasos sanguíneos pequeños tengan fugas, una característica clave que se observa en la EVP, donde la sangre se escapa de los vasos hacia el cerebro.

Los investigadores identificaron una clase de moléculas llamadas metaloproteinasas (MMP) que desempeñan un papel clave en este daño. Normalmente, las MMP son importantes para mantener la matriz extracelular, pero si se producen demasiadas, pueden dañar la estructura, de forma similar a como en El aprendiz de brujo, una sola escoba puede ayudar a fregar el suelo, pero demasiadas causan estragos. Cuando el equipo trató los vasos sanguíneos con medicamentos que inhiben las MMP (un antibiótico y anticancerígeno), descubrieron que revertían el daño y detenían la fuga.

"Estos medicamentos en particular tienen efectos secundarios potencialmente significativos, por lo que no serían viables por sí solos para tratar la enfermedad de los vasos pequeños. Pero muestran que, en teoría, apuntar a las MMP podría detener la enfermedad. Nuestro modelo podría ampliarse con relativa facilidad para probar la viabilidad de futuros fármacos potenciales", concluyó la Dra. Granata.