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Descubren un tipo de células responsables de la reparación cardíaca tras el infarto

El Cima y la Clínica Universidad de Navarra lideran esta investigación internacional que revela los mecanismos moleculares implicados en la activación de estas células ante el daño cardíaco y el papel fundamental de la proteína CTHRC1 en el proceso reparativo

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Adrián Ruiz-Villalba y Felipe Prósper, investigadores de Medicina regenerativa y Terapia celular del Cima y la Clínica Universidad de Navarra. FOTO: Manuel Castells
29/09/20 10:00 Miriam Salcedo

Investigadores del Cima y de la Clínica Universidad de Navarra han liderado un estudio internacional en el que han identificado a las células del corazón que son las encargadas de reparar el daño ocurrido en este órgano tras el infarto. Estas células “reparadoras” son una subpoblación de fibroblastos cardíacos que juegan un papel fundamental en la generación de la cicatriz de colágeno necesaria para evitar la ruptura de la pared ventricular. La investigación revela además los mecanismos moleculares implicados en la activación de estas células y en la regulación de su función.

Este hallazgo, en el que han participado investigadores básicos y clínicos, permitirá identificar nuevas diana terapéuticas y desarrollar tratamientos dirigidos que permitan controlar el proceso de reparación del corazón tras el infarto.

El estudio se publica en el último número de la revista Circulation, principal revista científica de la Asociación Americana del Corazón.

Caracterización de los fibroblastos cardíacos reparadores

Los fibroblastos cardiacos son uno de los componentes fundamentales del corazón. Estas células juegan un papel clave en el mantenimiento de la estructura y mecánica de este órgano vital. “Estudios recientes han demostrado que los fibroblastos cardíacos no responden de manera homogénea a la lesión cardíaca, por lo que el propósito de nuestro estudio ha sido determinar su heterogeneidad durante el remodelado del ventrículo dañado y entender los mecanismos que regulan la función de estas células”, explica el Dr. Felipe Prósper investigador del Cima y de la Clínica Universidad de Navarra y responsable del estudio.

“Mediante técnicas de análisis transcriptómicos de célula única (single-cell RNA-seq) identificamos una subpoblación dentro de los fibroblastos cardíacos que hemos denominado Reparative Cardiac Fibroblasts (RCF, por sus siglas en inglés) por su papel tras la lesión cardíaca. Hemos comprobado que, cuando un paciente sufre un infarto, estos RCF se activan para dar una respuesta fibrótica por la que se genera una cicatriz de colágeno que evita la ruptura del tejido cardíaco”, apunta el Dr. Prósper, también miembro de la Red de Terapia Celular (TerCel) y del Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra (IdiSNA).

CTHRC1, una proteína relacionada con el colágeno esencial para el proceso regenerativo

En el detallado estudio a nivel molecular, los investigadores han descubierto que los RCF se caracterizan por tener un perfil transcripcional único, es decir, un patrón de información específico para la expresión de los genes implicados en su función cardíaca. “Entre los principales marcadores diferenciales del transcriptoma de estas células, hemos identificado la proteína CTHRC1 (Collagen Triple Helix Repeat Containing 1), una molécula con un papel fundamental en la respuesta fibrótica tras un infarto de miocardio. En concreto, esta proteína participa en la síntesis del colágeno de la matriz extracelular cardíaca y resulta crucial en el proceso de remodelado ventricular”, señala Adrián Ruiz-Villalba, investigador del Programa de Medicina Regenerativa del Cima y primer autor del artículo.

Estos resultados, “sugieren que los RCF activan la cicatrización de la lesión cardíaca a través de la secreción de la proteína CTHRC1. Por tanto, esta molécula podría ser considerada como un biomarcador asociado al estado fisiológico del corazón dañado y  una potencial diana terapéutica para pacientes que han sufrido un infarto de miocardio o que padezcan cardiomiopatía dilatada”, apunta Ruiz-Villalba, investigador también del IdiSNA. Además del Cima y de la Clínica, en esta investigación han participado investigadores básicos y clínicos de Estados Unidos, Bélgica y Austria.

Este trabajo se enmarca dentro de la línea de investigación en medicina regenerativa que tienen en marcha la Clínica y el Cima y que va dirigida a comprender el potencial regenerador de las células madre y su aplicación terapéutica en diversas enfermedades como las cardiovasculares. En concreto, este estudio está vinculado al proyecto BRAVƎ, una investigación internacional que combina bioingeniería y células madre cardíacas para recuperar la funcionalidad de un corazón infartado. BRAVƎ es un proyecto financiado por la Unión Europea dentro del programa H2020 (H2020-SC1-BHC-07-2019-874827).

  • Referencia bibliográfica:
    Ruiz-Villalba A. et al. Single-Cell RNA-seq Analysis Reveals a Crucial Role for Collagen Triple Helix Repeat Containing 1 (CTHRC1) Cardiac Fibroblasts after Myocardial Infarction. Circulation. 2020 Sep 25.
    Doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.119.044557.

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