Imagine que podría tomar un medicamento poco después de un ataque cardíaco que podría reducir el daño al proteger el tejido muscular del corazón sano.
"Los cardiólogos dicen que cuando ocurre un ataque cardíaco, el tiempo es músculo", dijo Robert Gourdie, director del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en el Centro VTC para la Investigación de Medicina Cardíaca y Reparadora.
Sin el oxígeno suministrado por el flujo sanguíneo, las células cardíacas mueren rápidamente. Pero aunque un ataque cardíaco solo puede reducir la sangre y el oxígeno a una sección aislada de las células cardíacas, causando lo que se llama lesión isquémica hipóxica, esas células moribundas envían señalessus vecinos
"El problema es que el área del tejido moribundo no está en cuarentena. Las células cardíacas dañadas comienzan a enviar señales a las células sanas y la lesión se vuelve mucho más grande", dijo Gourdie, quien también es el Académico Eminente del Fondo de Comercialización de Investigación de la Commonwealthen Investigación de Medicina Regenerativa del Corazón y profesor en el Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica en el Virginia Tech College of Engineering.
Los científicos a veces llaman a esta propagación de señales de lesiones a los tejidos sanos cercanos un "efecto espectador".
¿Pero qué pasaría si hubiera una manera de mantener la lesión localizada en el grupo de células que se ven directamente afectadas por la lesión isquémica hipóxica y al mismo tiempo permitir que las células del músculo cardíaco cercanas permanezcan intactas?
Un estudio publicado hoy lunes 19 de agosto en el Revista de la Asociación Americana del Corazón revela que una nueva molécula desarrollada por un equipo de investigadores dirigido por Gourdie podría ayudar a preservar el tejido cardíaco durante, e incluso después, un ataque cardíaco.
Hace casi una década, Gourdie, en colaboración con un becario posdoctoral en su laboratorio, Gautam Ghatnekar, tropezó con un descubrimiento prometedor. El equipo de Gourdie descubrió un compuesto que se dirige a la actividad de los canales en las membranas celulares responsables de controlar aspectos clave del efecto espectador.
Pero el compuesto, llamado alphaCT1, también tuvo otros efectos inesperados y beneficiosos, particularmente en relación con la cicatrización de heridas en la piel.
"Descubrimos que ayudó a reducir la inflamación, ayudó a curar heridas crónicas como las úlceras del pie diabético", dijo Gourdie.
Reconociendo el potencial del compuesto, Ghatnekar y Gourdie fundaron una compañía, FirstString Research Inc., para comercializar alphaCT1, que ahora se encuentra en ensayos clínicos de fase III para tratar heridas.
Mientras tanto, Gourdie ha estado tratando de entender cómo funciona el medicamento a nivel molecular, lo que condujo al estudio recién publicado en el Revista de la Asociación Americana del Corazón .
"Este documento hace la pregunta: ¿cómo funciona realmente este fármaco peptídico?", Dijo Gourdie.
El grupo diseñó moléculas con ligeras diferencias químicas de la molécula original, lo que condujo a un descubrimiento inesperado. Una de las variantes de alphaCT1, llamada alphaCT11, mostró más potencia que la molécula original.
"AlphaCT11 parece ser aún más efectivo que el péptido original para proteger los corazones de una lesión isquémica similar a las que ocurren durante un ataque cardíaco", dijo Gourdie.
El estudio revela que alphaCT11 produce un efecto reductor de lesiones robusto, incluso cuando se administra 20 minutos después de la pérdida del flujo sanguíneo que causa una lesión isquémica. Cuando se le realizó la misma prueba, el péptido original no pareció proporcionar una protección cardíacaefecto cuando se administra después de una lesión isquémica.
"AlphaCT11 podría proporcionar la base para una nueva forma de tratar los ataques cardíacos y prevenir la propagación del daño que ocurre inmediatamente después de un ataque cardíaco", dijo Gourdie.
Los investigadores perfundieron corazones de ratones de laboratorio aislados, manteniendo vivo el órgano y latiendo durante varias horas. Los estudios en curso, a través de la colaboración con Antonio Abbate y Stefano Toldo de la Virginia Commonwealth University, examinarán el rendimiento de alphaCT11 en ratones vivos.
Gourdie también está desarrollando nuevos métodos para administrar alphaCT11 usando pequeñas gotas de lípidos de origen natural llamadas exosomas. Estos nuevos experimentos podrían proporcionar un paso hacia los ensayos clínicos en pacientes que han sufrido un ataque cardíaco.
Los coautores principales, Jingbo Jiang, cardiólogo pediátrico en el Hospital de Niños de Shenzhen en China que realizó su trabajo de doctorado en Virginia Tech, y Daniel Hoagland, un asociado de investigación postdoctoral, ambos trabajaron en el laboratorio de Gourdie en el estudio.
Otros colaboradores de la investigación incluyeron a Joseph Palatinus, becario de cardiología en Cedars-Sinai que realizó su investigación doctoral en el laboratorio de Gourdie; Jane Jourdan, gerente de laboratorio en el Centro de Investigación del Corazón y Medicina Reparadora; Geert Bultynck y Jegan Iyyathurai, que trabajan en KULovaina; Zhiwei Zhang del Instituto Cardiovascular de Guangdong; Zhen Wang y Kevin Shey, que trabajan en la Universidad de Vanderbilt; Ryan King, un estudiante graduado de Biología Traslacional, Medicina y Salud en Virginia Tech; Steven Poelzing, profesor asociado de la Investigación Biomédica FralinInstituto; y Huamei He y Francis McGowan, que trabajan en el Hospital de Niños de Filadelfia.
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Materiales proporcionado por Virginia Tech . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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