¿Por qué el crecimiento cardíaco es beneficioso en algunas circunstancias, pero perjudicial en otras? La investigación dirigida por el Instituto Babraham ha descubierto la base molecular del crecimiento cardíaco peligroso hipertrofia cardíaca, señalando el camino para el diseño de nuevos tratamientos para la enfermedad cardíaca.
El corazón es un órgano increíblemente adaptable, que responde a las necesidades del organismo a lo largo de la vida, como a través de períodos de mayor demanda bombeando más fuerte, más rápido y también creciendo para adaptarse a requisitos a más largo plazo, como el experimentado en el embarazo ouna respuesta al ejercicio intenso
Algunas enfermedades cardíacas, como la hipertensión arterial prolongada y los ataques cardíacos, también causan un aumento en la masa muscular del corazón, pero de manera peligrosa esto resulta en una reducción del gasto cardíaco y puede causar un ritmo cardíaco irregular. Este crecimiento se denomina hipertrofia cardíaca patológicay finalmente conduce a insuficiencia cardíaca y muerte. Las enfermedades cardiovasculares representan un tercio de todas las muertes en el Reino Unido.
Ahora, investigadores del Instituto Babraham, Reino Unido, Universidad de Lovaina, Bélgica, Universidad de Oslo, Noruega y el Instituto Karolinska, Suecia, han descubierto los mecanismos de control molecular responsables de los diferentes cambios biológicos observados en la hipertrofia cardíaca inducida por la patología en comparación conejercicio. Estos hallazgos señalan el camino para el diseño de nuevos tratamientos para la enfermedad cardíaca.
Su investigación, publicada en el Revista de investigación clínica , comparó las diferencias entre el crecimiento cardíaco hipertrófico en ratas como resultado del ejercicio, que es beneficioso, y el crecimiento cardíaco inducido por la patología, en este caso, el aumento de la carga. Específicamente, compararon las marcas epigenéticas responsables de bloquear las células ensu estado final desarrollado - importante para evitar que las células cambien a un estado menos diferenciado. Especialmente para su análisis, los investigadores emplearon una poderosa técnica de clasificación celular para permitirles estudiar poblaciones puras de células del músculo cardíaco cardiomiocitos en lugar de una mezcla detodos los tipos de células en el corazón, lo que, debido a una alteración en la composición durante la enfermedad, confundiría el análisis.
Encontraron un mecanismo que explica cómo, en el caso de la hipertrofia cardíaca patológica, los cardiomiocitos pierden su estado celular adulto y regresan a su forma fetal, activando genes que originalmente se expresaban a medida que el corazón se desarrolla en el embrión y generalmente se apagan permanentementedespués del nacimiento
El Profesor Wolf Reik, Jefe del Programa de Epigenética del Instituto Babraham, dijo: "Encontramos que las células pierden una marca de metilación represiva muy importante en la hipertrofia cardíaca. La función de esta marca es bloquear los cardiomiocitos adultos en su estado adulto. La pérdida de la marca conduce a una expresión genética inadecuada, como lo demuestra la reexpresión de genes que generalmente solo se ven tarde en el desarrollo embrionario ".
La investigación también analizó los cardiomiocitos humanos y, de manera importante, se observaron los mismos cambios moleculares, lo que demuestra que los mismos factores epigenéticos subyacen a la hipertrofia cardíaca y la remodelación de la enfermedad en humanos.
El profesor Llewelyn Roderick, ex líder del grupo en el Instituto Babraham, ahora profesor en el Departamento de Ciencias Cardiovasculares de KU Leuven, comentó: "Nuestra investigación ha definido un nuevo mecanismo basado en la epigenética que explica los resultados contrastantes de la remodelación cardíaca causada por el ejercicioy patología: al identificar los determinantes epigenéticos y las enzimas epigenéticas responsables que controlan estas diferentes formas de hipertrofia de miocitos cardíacos, así como la forma en que los modificadores epigenéticos están regulados por los micoRNA, ofrecemos una estrategia potencial para la terapia epigenética para la remodelación cardíaca adversa.destaca el valor de la investigación colaborativa para permitir el análisis de la fisiología a la molécula y viceversa "
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Materiales proporcionado por Instituto Babraham, El . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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