La cifra de personas que sobreviven a un ataque cardíaco ha aumentado significativamente, pero este evento cardíaco grave causa daños irreparables a sus corazones. Un ataque cardíaco ocurre cuando los vasos sanguíneos que suministran sangre y oxígeno al músculo cardíaco se bloquean, lo que provoca la muerte de parte del tejido del músculo cardíaco. Este daño es permanente porque el corazón humano no tiene la capacidad de producir nuevas células del músculo cardíaco. En cambio, las células del tejido conectivo conocidas como fibroblastos migran al área dañada del músculo cardíaco. Forman tejido cicatricial que debilita el poder de bombeo del corazón. Sin embargo, hasta el momento, los intentos anteriores de utilizar células madre para tratar corazones dañados por infartos no han tenido mucho éxito.

El equipo dirigido por la Dra. Suphansa Sawamiphak, jefa del Laboratorio de Interacción Cardiovascular-Hematopoyética del Centro Max Delbrück, analizó el proceso desde un ángulo diferente. "Sabemos que tanto las señales del sistema nervioso autónomo como del sistema inmunológico desempeñan un papel fundamental en la cicatrización y la regeneración", expuso la Dra. Sawamiphak . "Por lo tanto, es lógico que la comunicación entre los sistemas nervioso autónomo e inmunológico determine si se producirán cicatrices en el músculo cardíaco o si el músculo cardíaco puede recuperarse". Asimismo, se sabe que los macrófagos desempeñan un papel en ambos procesos.

Para abordar esta cuestión, los investigadores están estudiando las larvas del pez cebra. Los peces se pueden modificar fácilmente y además son ópticamente transparentes, lo que hace que los procesos internos en el organismo vivo sean fáciles de observar. "Además, pueden regenerar completamente su corazón después de una lesión", afirmó Onur Apaydin, primer autor del estudio, que ha sido publicado en "Developmental Cell".

Señalización para la regeneración

Los investigadores utilizaron larvas de pez cebra cuyas células del músculo cardíaco producen una sustancia fluorescente, lo que facilita su detección bajo un microscopio. Luego indujeron una lesión similar a un infarto de miocardio en los corazones de las larvas y bloquearon varios receptores en la superficie de los macrófagos. El resultado fue que las señales adrenérgicas del sistema nervioso autónomo determinaron si los macrófagos se multiplicaban y migraban al sitio dañado. Estas señales también desempeñaron un papel importante en la regeneración del tejido del músculo cardíaco.

En el siguiente paso, los investigadores diseñaron un pez cebra modificado genéticamente en el que la señal adrenérgica llegaba a los macrófagos pero no podía transmitirse desde el receptor al interior de la célula. "Esto demostró que la transmisión de señales es crucial para la regeneración del corazón. Si se interrumpe la señalización, se desencadena el proceso de cicatrización. Nuestros hallazgos indican que este es un regulador clave de la interferencia entre los sistemas nervioso e inmunológico", subrayó el prof. Apaydin.

Cuando los macrófagos son activados por las señales adrenérgicas del sistema nervioso autónomo, a su vez se comunican con los fibroblastos. Los fibroblastos que promueven la regeneración alteran la matriz extracelular en el sitio dañado. En última instancia, esto crea un microambiente propicio para el crecimiento de los vasos sanguíneos y linfáticos y para el desarrollo de nuevos vasos cardíacos. Si, por el contrario, la señal se bloquea, los fibroblastos se infiltran en el sitio y causan cicatrices, similar a lo que ocurre en el corazón humano después de un ataque cardíaco.

"A continuación queremos examinar en detalle cómo difiere la señalización entre el pez cebra y los humanos. Esto nos ayudará a comprender por qué el tejido del músculo cardíaco no puede regenerarse en los humanos", explicó la Dra. Sawamiphak.

El equipo también espera identificar objetivos potenciales para influir en la interacción entre los sistemas nervioso e inmunológico de una manera que promueva la regeneración del tejido del músculo cardíaco y el mantenimiento de la función cardíaca en pacientes con ataques cardíacos .