El acortamiento de los telómeros limita la capacidad regenerativa del corazón

Los resultados de un estudio que se publica en The Journal of Cell Biology podrían servir para aumentar en el futuro la capacidad de regeneración de los corazones de los mamíferos.

Redacción. Madrid | 30/05/2016 13:22

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Cardiomiocito postnatal día 8 que contiene un micronúcleo. Azul: DAPI (marcador de ADN); Verde: TNT (marcador de cardiomiocitos); Rojo: PNA-TTAGGG-Cy3 (marcador de los telómeros). (DM)

La capacidad de regenerarse de los cardiomiocitos depende en gran medida de la longitud de los telómeros. Se sabe que los cardiomiocitos dejan de dividirse una vez que han transcurrido los primeros días de vida, por lo que las células que mueren después de un infarto no pueden ser reemplazadas, lo que dificulta la recuperación de estos pacientes. Ahora, un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) ha descubierto que los responsables de esta incapacidad de regenerarse de los cardiomiocitos son los telómeros, que experimentan un acortamiento acelerado justo después del nacimiento.

Los resultados de esta investigación que se publica en The Journal of Cell Biology (JCB) podrían servir para aumentar en el futuro la capacidad de regeneración de los corazones de los mamíferos.

Se sabe que el corazón de los mamíferos tiene la capacidad de regenerarse después de haber sufrido un infarto de miocardio. El problema es el breve espacio de tiempo durante el cual es posible la regeneración: únicamente en los recién nacidos, pero se pierde a los pocos días del nacimiento. Los investigadores del CNIC, dirigidos por Ignacio Flores, han analizado los mecanismos moleculares que actúan durante los primeros días de vida para que los cardiomiocitos dejen de dividirse.

Utilizando el ratón como modelo experimental, han descubierto que los telómeros se acortan rápidamente justo después del nacimiento, lo que provoca que los extremos de los cromosomas sean reconocidos como puntos de daño en el ADN y que se fusionen entre sí provocando "puentes" de ADN entre los cromosomas.

Para averiguar si la erosión de los telómeros y su consecuente daño en el ADN observado tras el nacimiento contribuían a la pérdida de la capacidad de división de los cardiomiocitos, los científicos del CNIC emplearon ratones que carecían de telomerasa. Así comprobaron que los animales recién nacidos sin telomerasa presentaban un acortamiento prematuro de sus telómeros, lo que provocaba que disminuyese el número de cardiomiocitos en división. Este resultado, señala Flores, indica que "el acortamiento telomérico contribuye a la pérdida de la capacidad de división de los cardiomiocitos neonatales".

División celular
El paso siguiente fue investigar si ese acortamiento de los telómeros impedía la regeneración cardiaca. Para ello, provocaron una lesión cardiaca en ratones con solo un día de edad, y "vimos que se regeneraba el corazón de ratones con sus reservas teloméricas intactas", explica Esther Aix.

Sin embargo, los cardiomiocitos de los animales con acortamiento telomérico prematuro no eran capaces de dividirse tras la lesión cardiaca, "lo que provocaba que el corazón fuese incapaz de regenerarse", añade esta investigadora. "Estos resultados demuestran que el acortamiento de los telómeros impide la regeneración del corazón", apunta Flores.

Además, los investigadores observaron que la presencia de telómeros cortos en los cardiomiocitos provoca un incremento en los niveles de p21, proteína que causa la parada del ciclo celular. Al eliminar p21, explica Flores, "los cardiomiocitos con telómeros cortos volvían a dividirse, lo que revelaba que p21 estaba implicada mecanísticamente en la pérdida de la capacidad de división de los cardiomiocitos con telómeros cortos".

Los resultados demuestran que el acortamiento telomérico es una de las causas de la pérdida de la capacidad de división de los cardiomiocitos posnatales y de la capacidad de regeneración del corazón, y abren la puerta al estudio de nuevas terapias destinadas a aumentar la regeneración cardiaca tras el infarto de miocardio basadas en reguladores de reservas teloméricas.