Inima are o capacitate foarte redusă de a se reface după un infarct sau alte afecțiuni cardiovasculare, motiv pentru care leziunile produse sunt, de cele mai multe ori, permanente. Această problemă reprezintă una dintre principalele provocări ale medicinei. O nouă descoperire realizată de cercetători din Spania și Suedia oferă însă o nouă speranță: oamenii de știință au identificat o subpopulație de celule cardiace cu potențial de regenerare, ceea ce ar putea deschide calea către terapii capabile, în viitor, să repare țesutul afectat.
O tehnologie care analizează fiecare celulă a inimii în parte
Echipe de cercetare de la Centrul Național de Cercetări Cardiovasculare Carlos III (CNIC) din Spania au dezvoltat o tehnologie inovatoare care permite analizarea fiecărei celule musculare a inimii în mod individual. Studiul, publicat în revista Genome Biology, arată că unele cardiomiocite, celulele responsabile de contracția inimii, pot dobândi caracteristici asociate regenerării.
Descoperirea a fost posibilă datorită unei metode care permite caracterizarea proteomului fiecărei cardiomiocite. Proteomul reprezintă totalitatea proteinelor exprimate de o celulă și oferă informații esențiale despre modul în care aceasta funcționează.
Noua tehnologie combină protocoale optimizate de izolare a celulelor, tehnici moderne de spectrometrie de masă și algoritmi bioinformatici și statistici de ultimă generație. Potrivit medicului Jesús Vázquez, unul dintre coordonatorii cercetării, această abordare permite investigarea la un nivel de detaliu care până acum nu era posibil.
Rolul factorului Myc în regenerarea celulelor cardiace
Cercetătorii au analizat efectele unui factor de transcripție numit Myc, studiat deja în strategiile de regenerare a țesuturilor. Rezultatele au arătat că Myc modifică expresia proteinelor și metabolismul fiecărei cardiomiocite într-un mod diferit, determinând apariția unor stări distincte de imaturitate celulară.
În urma acestor modificări apare o subpopulație de cardiomiocite care prezintă un potențial de regenerare, un rezultat considerat de cercetători deosebit de promițător pentru dezvoltarea unor terapii regenerative destinate inimii.
Potrivit autorilor studiului, aceste rezultate oferă informații importante despre modul în care Myc acționează la nivelul fiecărei celule cardiace și contribuie la înțelegerea mecanismelor care ar putea permite regenerarea țesutului cardiac după un infarct miocardic sau alte afecțiuni cardiovasculare.
De ce sunt diferite celulele inimii
Toate organele și țesuturile organismului sunt alcătuite din tipuri diferite de celule, fiecare având funcții specializate. În inimă, cardiomiocitele coexistă cu fibroblaste, celulele care căptușesc vasele de sânge și diverse celule ale sistemului imunitar.
Mai mult, cercetările din ultimii ani au demonstrat că nici măcar celulele aparținând aceluiași tip nu sunt identice. Unele dezvoltă caracteristici și funcții diferite, formând subpopulații specializate care influențează atât funcționarea normală a țesuturilor, cât și apariția și evoluția unor boli.
Înțelegerea acestei diversități celulare a schimbat în ultimii ani cercetarea biomedicală, aducând progrese importante în domenii precum cancerul, bolile neurodegenerative și afecțiunile cardiovasculare. Totuși, analiza sistematică a proteinelor din celulele individuale a rămas până acum una dintre cele mai mari provocări tehnologice, limitând înțelegerea mecanismelor prin care funcționează țesuturile sănătoase și cele afectate de boală.
Descoperirea nu este încă un tratament, dar deschide noi perspective
Inima mamiferelor adulte are, în mod natural, o capacitate foarte redusă de regenerare și nu poate înlocui eficient celulele distruse în urma unui infarct sau a altor boli cardiovasculare. Cercetări anterioare realizate de aceeași echipă au arătat că exprimarea factorului Myc în inima adultă favorizează recuperarea după infarctul miocardic, însă mecanismul prin care acesta acționează asupra fiecărei celule nu era cunoscut.
Prin utilizarea noii tehnologii de proteomică la nivel de celulă unică, oamenii de știință au reușit să observe pentru prima dată aceste diferențe între cardiomiocite și să identifice acele celule care capătă caracteristici favorabile regenerării.
Specialiștii atrag însă atenția că descoperirea reprezintă o etapă de cercetare fundamentală și nu un tratament disponibil în prezent. Vor fi necesare studii suplimentare pentru a confirma modul în care aceste rezultate pot fi transformate în terapii sigure și eficiente pentru pacienți.
Chiar și așa, studiul este considerat un pas important în medicina regenerativă și în lupta împotriva bolilor cardiovasculare, principala cauză de deces la nivel mondial. Dacă rezultatele vor fi confirmate în cercetările viitoare, ele ar putea sta la baza unor tratamente capabile să stimuleze refacerea inimii după infarct și alte afecțiuni care provoacă distrugerea țesutului cardiac.