Cómo el cuerpo regula el crecimiento del tejido cicatricial después de un ataque al corazón
Las imágenes de microscopía electrónica muestran (izquierda) una cicatriz saludable que contiene colágeno tipo 5, con fibras cicatriciales dispuestas suavemente en paralelo, y (derecha) una cicatriz no saludable que no contiene colágeno tipo 5, con una arquitectura desorganizada y desorden de fibras cicatriciales. Crédito: Universidad de California, Los Ángeles
Una nueva investigación de la UCLA realizada en ratones podría explicar por qué algunas personas sufren cicatrices más extensas que otras después de un ataque al corazón. El estudio, publicado en la revista Cell, revela que una proteína conocida como colágeno tipo 5 juega un papel fundamental en la regulación del tamaño del tejido cicatricial en el corazón.
Una vez formado, el tejido cicatricial del corazón permanece de por vida, lo que reduce la capacidad del corazón para bombear sangre y agrega tensión al músculo cardíaco restante. Las personas que desarrollan cicatrices más grandes tienen un mayor riesgo de problemas del ritmo cardíaco, insuficiencia cardíaca y muerte cardíaca súbita.
«Dos personas con el mismo grado de ataque cardíaco pueden terminar con diferentes cantidades de tejido cicatricial», dijo el Dr. Arjun Deb, autor principal del estudio y miembro del Centro de Medicina Regenerativa Eli and Edythe Broad. e Investigación de Células Madre en UCLA. «Dada la clara correlación entre el tamaño de la cicatriz y las tasas de supervivencia, nos propusimos comprender por qué algunos corazones cicatrizan más que otros. Si podemos reducir esta cicatrización, podemos mejorar en gran medida la supervivencia».
Después de un ataque al corazón , las células del tejido conectivo llamadas fibroblastos secretan una variedad de proteínas que se combinan para formar tejido cicatricial. La gran mayoría de estas proteínas son colágenos, de los cuales hay 26 tipos, todos funcionan como una especie de pegamento que mantiene unido el cuerpo.
Los colágenos tipo 1 y 3 son abundantes en el corazón sano y también alrededor del 97% del tejido cicatricial. Curiosamente, el equipo de Deb observó que varios colágenos que no se encuentran en el corazón ileso abundaban en el tejido cicatricial. Entre este grupo, se destacó el colágeno tipo 5.
Para determinar el papel que desempeña este colágeno en la cicatrización, los investigadores diseñaron genéticamente un modelo de ratón que era incapaz de producir colágeno tipo 5 en el tejido cicatricial después de una lesión cardíaca. Los resultados fueron sorprendentes.
«Normalmente, si elimina un colágeno, esperaría que el tamaño del tejido cicatricial disminuyera porque el colágeno forma tejido cicatricial. Descubrimos, paradójicamente, que el tamaño de la cicatriz en realidad aumentó en un 50%, «, dijo Deb, quien es profesora de medicina en la división de cardiología de la Escuela de Medicina David Geffen de la UCLA y directora del tema de investigación de medicina cardiovascular de la escuela.
Profundizando, Deb y sus colaboradores de la La Escuela de Medicina Geffen, el Instituto de Nanosistemas de California en UCLA y la División de Ciencias de la Vida de UCLA descubrieron que el colágeno tipo 5 regulaba la rigidez del tejido cicatricial. Sin él, el tejido cicatricial era menos rígido y, por lo tanto, propenso a expandirse debido a la fuerza de la sangre dentro del corazón.
«El tejido cicatricial sin colágeno tipo 5 se adapta como el caucho», dijo Deb. «Entonces, cuando el corazón se llena de sangre, el tejido cicatricial se expande de la misma manera que se expande un globo de goma cuando se llena de aire».
Esta expansión, observó el equipo, fue solo el comienzo. Los fibroblastos secretores de proteínas son alertados de la expansión de la cicatriz por sus integrinas, receptores que se encuentran dentro de la membrana celular que detectan cambios en el medio ambiente y envían señales hacia adentro para ajustar cómo se comporta la célula en respuesta. En consecuencia, los fibroblastos secretan más proteínas en un intento de reforzar la cicatriz y detener la expansión. Pero sin colágeno tipo 5, anotó Deb, el ciclo de expansión y crecimiento de la cicatriz simplemente continúa.
Para detener el ciclo, Deb probó un fármaco llamado Cilegitide que interrumpe la señalización de la integrina. Desarrollado como un tratamiento contra el cáncer, se descubrió que el medicamento era seguro para su uso en humanos en un ensayo clínico de fase 3. Deb , quien también es profesor de biología molecular, celular y del desarrollo.
Ahora está trabajando para desarrollar una prueba que identificaría a las personas cuyos cuerpos producen menos colágeno tipo 5. Es posible que una prueba de este tipo pueda usarse algún día en un enfoque de medicina de precisión dirigido a personas que pueden ser propensas a una mayor cicatrización por ataques cardíacos y que podrían beneficiarse de medicamentos como la cilengitida.
El equipo de Deb también está colaborando con médicos y científicos de la división de dermatología de la Facultad de Medicina de Geffen para buscar una posible aplicación clínica inmediata para personas con síndrome de Ehlers-Danlos, un trastorno del tejido conectivo caracterizado por una cicatrización excesiva. , incluso de lesiones menores, debido a mutaciones en el gen que produce el colágeno tipo 5.
El uso de cilengitide no se ha probado en humanos como tratamiento para la cicatrización excesiva y no ha sido aprobado por la Food and Administración de Medicamentos como seguro y eficaz para este uso. El método recientemente identificado para tratar la cicatrización desregulada de heridas está cubierto por una solicitud de patente presentada por el Grupo de Desarrollo de Tecnología de UCLA en nombre de los Regentes de la Universidad de California.
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El descubrimiento de un infarto podría dar esperanza a las personas que no pueden recibir tratamiento Más información: Tomohiro Yokota et al. El colágeno tipo V en el tejido cicatricial regula el tamaño de la cicatriz después de una lesión cardíaca, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.06.030 Información de la revista: Cell
Proporcionado por la Universidad de California, Los Ángeles Cita: Cómo el cuerpo regula el crecimiento del tejido cicatricial after heart attack (6 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-body-scar-tissue-growth-heart.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.