Investigadores de la RIC obtienen células derivadas de cardiosferas para aplicarlas al tratamiento de las arritmias postinfarto
En el infarto agudo de miocardio, la obstrucción de la arteria coronaria provoca que un elevado número de cardiomiocitos (células del miocardio) sufran necrosis y/o apoptosis (suicidio celular), produciéndose cardiomiopatía isquémica y fallo cardíaco congestivo. Los cardiomiocitos muertos son reemplazados por una cicatriz fibrótica que impide el trabajo electromecánico normal del tejido cardíaco, dando lugar a la aparición de arritmias postinfarto.
La escasez de estudios científicos sobre el tratamiento de las arritmias postinfarto utilizando células madre, ha llevado a un grupo de investigadores de la RIC (Red de Investigación Cardiovascular) a desarrollar unas células derivadas de cardiosferas (grupos de células madre cardíacas formadas a partir de tejido cardiaco de donante) que posteriormente serán aplicadas en un modelo experimental para eliminar el sustrato de las arritmias.
El trasplante de células madre en el miocardio dañado (terapia celular cardiaca) está demostrando en numerosos ensayos clínicos su potencial para restaurar la función cardíaca. Los tipos de células más utilizados con tal fin son los mioblastos esqueléticos y las células madre mesenquimales derivadas de la médula ósea, pero la falta de resultados concluyentes hacen necesarias nuevas alternativas.
Emergen en ese campo las CDCs (células derivadas de cardiosferas) como fuente de células muy prometedora, principalmente por su capacidad intrínseca para proliferar y su potencial natural de diferenciación hacia linajes cardíacos. Además estas CDCs demuestran mayor potencial de secreción de factores paracrinos (sustancias moduladoras de la actividad celuar), angiogénesis (formación de nuevos vasos sanguíneos), diferenciación cardiogénica, preservación de tejido isquémico, atenuación de remodelación adversa (formación de cicatriz fibrótica) y beneficios funcionales tras el infarto de miocardio, elementos claves todos ellos a la hora de conseguir mejores resultados en el tratamiento de patologías vía regeneración miocárdica.
La Unidad de Terapia Celular y la Unidad de Diagnóstico-Terapéutica Endoluminal del Centro de Cirugía de Mínima Invasión (Cáceres) en colaboración con el Dr. Ángel Arenal del Servicio de Cardiología del Hospital Gregorio Marañón (Madrid) han desarrollado unas CDCs porcinas que están siendo actualmente evaluadas en ensayos preclínicos en un modelo de animal grande. La terapia celular con estas células podría reducir el tamaño de la cicatriz y de tejido heterogéneo eliminando de esta forma el sustrato de las arritmias postinfarto.
El protocolo de expansión desarrollado por los investigadores de la RIC permite obtener un elevado número de células. En la literatura científica sobre protocolos de expansión hay mucha variabilidad en términos de rendimiento. Este grupo de investigación de la RIC ha conseguido, en un período de cuatro meses, entre 10 y 100 millones de CDCs. Para dichas expansiones, sólo necesitaron un gramo de tejido cardíaco y no fue necesaria la aplicación de factores de crecimiento utilizados en otros protocolos de expansion.
Aunque antes se pensaba que las células madre una vez implantadas eran capaces de diferenciarse hacia otros tejidos, en los últimos años se está viendo que el efecto terapéutico de las células madre viene mediado sobre todo por la secreción de factores de crecimiento. Las células madre, una vez que se implantan en el paciente, producen una serie de compuestos que son recogidos por el tejido donde es implantado y esos compuestos favorecen la proliferación y la regeneración del propio tejido. Las CDCs desarrolladas por los investigadores de la RIC presentan altos niveles de factores de crecimiento (IGF-1 y su receptor, HGF y TGF-β1), lo cual podría indicar que una vez implantadas estas células en el tejido cardiaco secretarán compuestos que podrían promover la proliferación y regeneración del tejido dañado.
Los investigadores de la RIC han comenzado un estudio preclínico que se define como “una prueba de concepto para demostrar que estas células pueden tener aplicación en el tratamiento de las taquicardias ventriculares”. El ensayo preclínico se inició en mayo de 2013 y en noviembre de 2013 se resolvió favorablemente la concesión de financiación al Proyecto de Investigación en Salud del ISCIII solicitado por el Dr. Ángel Arenal en colaboración con el Centro de Cirugía de Mínima Invasión. Por último, está previsto que a lo largo de 2014 se tengan ya las imágenes que demuestren los cambios regenerativos en el tejido cardíaco.
Este estudio preclínico tiene una primera fase en la que se administran las CDCs por vía intramiocárdica y una segunda fase en la que estas mismas células se administrarán por vía intracoronaria. Tras la administración de las células, un análisis de imagen cardíaca permitirá posteriormente un mapeo en las zonas de la cicatriz en las que se inyectaron las células.
Por último, durante la investigación, han descubierto además un “enigma” científicamente curioso, cuyo origen los investigadores de la RIC están pendientes de resolver. Los investigadores de la RIC probaron a cultivar las células porcinas en pases iniciales a concentraciones de oxígeno bajas (similares a las condiciones fisiológicas del tejido cardíaco). A esas condiciones se conseguía un bajo rendimiento en las expansiones in vitro, lo cual descarta este procedimiento para su aplicación preclínica. Estos resultados chocan con los publicados hasta ahora en la literatura científica y que apuntaban a que el cultivo de células a bajo oxígeno permitía la expansión de un gran número de células.
Foto investigadores de la RIC (De Izda. a Dcha.): Verónica Álvarez Pérez, Verónica Crisóstomo Ayala, Rebeca Blázquez Durán, Javier García Casado, Claudia Báez Díaz, Francisco M. Sánchez-Margallo
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