Exosomas vitales para la reparación del corazón

Se inyectó un vehículo en corazones de ratón después de un ataque cardíaco (CTRL), exosomas de fibroblastos dérmicos humanos normales (NHDF-XO) o exosomas de células derivadas de la cardiosfera (CDC-XO) .AÑOS. Ibrahim et al., Stem Cell ReportsUn ensayo clínico en etapa inicial, publicado en el Journal of the American College of Cardiology en enero, mostró que cierto tipo de células madre inyectado en el corazón humano podría ayudar a reparar el daño después de un ataque al corazón. Pero según un estudio con ratones publicado en Stem Cell Reports hoy (6 de mayo), las células en sí pueden ser innecesarias. Más bien, los exosomas, diminutas vesículas unidas a lípidos secretadas por las células madre, parecen ser el ingrediente esencial para curar el tejido cardíaco lesionado.

“Este estudio es muy emocionante” dijo Guo-Chang Fan, quien estudia exosomas en la Universidad de Cincinnati pero no participó en la investigación. Agregó que los resultados abren la posibilidad de una «estrategia terapéutica libre de células».

El ensayo clínico a…

Eduardo Marbón, cardiólogo del Cedars -Sinai Heart Institute en Los Ángeles, quien dirigió el ensayo clínico, había sospechado que las respuestas a las células derivadas de la cardiosfera provenían de mecanismos indirectos, en lugar de la presencia física de las propias células. Las células inyectadas desaparecen del cuerpo después de unos meses, pero sus efectos parecen persistir durante al menos un año, dijo. Así que él y sus colegas decidieron observar las exportaciones de células.

Descubrieron que eliminar la capacidad de las células derivadas de la cardiosfera para liberar exosomas anulaba su potencial para reparar el corazón en un modelo de ratón con ataque cardíaco. Dar a los ratones exosomas de células derivadas de la cardiosfera solo reprodujo los efectos de las células completas: los animales tratados tenían más tejido cardíaco, menos cicatrices y menos citocinas proinflamatorias que los ratones de control. Marbn le dijo a The Scientist que los resultados respaldan una apreciación cada vez mayor del papel de los exosomas en la señalización relacionada con la regeneración. El dogma nos habría enseñado que los exosomas podrían ser parte de la historia, y [los resultados] nos enseñaron que pueden ser la historia completa, dijo. Eso fue emocionante para nosotros.

Entonces, ¿qué tienen los exosomas que les da tal poder regenerativo? El grupo de Marbns buscó microARN (miARN) que están enriquecidos en los exosomas de las células derivadas de la cardiosfera y descubrió que uno en particular, miR-146a, era casi 250 veces más abundante en estos exosomas que en los liberados por los fibroblastos dérmicos humanos normales, que sirvió como control. La administración de miR-146a solo a ratones aumentó el tejido cardíaco, pero no mejoró la función cardíaca, encontraron los investigadores. MiR-146a explica por sí solo algunos de los efectos beneficiosos, dijo Marbn, pero no tuvo en cuenta todo.

Ingrid Struman, líder del proyecto en el grupo de genoproteómica de la Universidad de Liges, dijo que no estaba sorprendida de que los exosomas tendrían tal impacto en la reparación del tejido cardíaco, pero no habrían esperado que miR-146a tuviera efectos regenerativos. Su propio trabajo ha demostrado que miR-146a en realidad afecta la función cardíaca en ratones y que los niveles de miARN están elevados en mujeres con miocardiopatía periparto, una disfunción cardíaca relacionada con el embarazo. Será importante identificar los objetivos celulares de miR-146a en modelos de infarto, dijo Struman en un correo electrónico, en particular porque los efectos de los microARN dependen de los objetivos potenciales que encontrarán en la célula receptora.

La colaboradora de Strumans, Denise Hilfiker-Kleiner de la Escuela de Medicina de Hannover en Alemania, dijo que es posible que los exosomas y su carga de miARN estén mediando los efectos de la inflamación en las reparaciones del corazón. Aunque el aumento de la inflamación puede ser perjudicial después de un ataque al corazón, se necesita cierto grado de inflamación para eliminar las células muertas y los procesos de curación, escribió en un correo electrónico a The Scientist. Por lo tanto, para mí, el los datos presentados aquí parecen más como si los exosomas [de células derivadas de la cardiosfera] y el miR-146a modularan la inflamación posterior al [infarto de miocardio] de una manera beneficiosa.

Aunque los estudios en humanos que utilizan células derivadas de la cardiosfera están en curso, Marbn dijo que está interesado en la posibilidad de desarrollar una terapia basada en exosomas. Los exosomas son bastante estables fuera del cuerpo y carecen del bagaje de una célula entera. Una de las cosas que atormenta a la terapia celular es lo difícil que es hacer ensayos de potencia y hacer criterios de identidad y liberación y todo ese tipo de cosas que tienes que hacer cuando pones algo en seres humanos, dijo Marbán. Pero será fundamental asegurarse de que la administración de exosomas no cause consecuencias adversas. Estudios recientes han implicado a las vesículas en la entrega de mensajes metastásicos, por ejemplo.

Y Marbn no se da por vencido con la terapia celular. Está en curso un ensayo clínico de fase 2 que utiliza células derivadas de la cardiosfera para tratar a personas que han sufrido un ataque al corazón.

AGE Ibrahim et al., Exosomes as Critical Agents of Heart Regeneration triggered by Cell Therapy, Stem Cell Reports, 2:1-14, 2014.

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