Com es cura un cor trencat

Un estudi revela que la regeneració del cor del peix zebra es possible gràcies a les cèl·lules de dos nuclis.

Un estudi publicat a Nature Materials per l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), en col·laboració amb el Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]), descobreix la implicació de cèl·lules de dos nuclis en la regeneració del cor del peix zebra, un animal capaç de reparar els seus teixits d’una forma extraordinària, impensable per als mamífers. Aquesta multinucleació és el resultat d’un procés biomecànic i podria ser la resposta a la gran incògnita que planteja aquest animal a investigacions arreu del món. Com es cura un cor trencat?

La cardiopatia isquèmica segueix sent la causa d’aproximadament un terç de les morts entre els majors de 35 anys per als països desenvolupats. Després de patir una lesió aguda com un infart de miocardi, el cor dels humans no pot regenerar-se perquè les cèl·lules cardíaques adultes no poden créixer i dividir-se per substituir les danyades. La lesió esdevé irreversible.

El peix zebra, però, és un peix d’aigua dolça del Sud-est d’Àsia que pot recuperar el seu cor per complet, fins i tot després de l’amputació del 20% del seu ventricle. Investigacions anteriors havien assenyalat que la seva extraordinària regeneració es du a terme per l’actuació dels cardiomiòcits, un tipus cel·lular del teixit muscular que recobreix el cor, l’epicardi. L’estudi de l’IBEC ha anat un pas més enllà.

“Part dels cardiomiòcits del peix zebra es converteixen en cèl·lules de dos nuclis a causa d’una divisió incompleta o citocinesi fallida.”

Quan el cor de l’animal pateix una lesió, els cardiomiòcits comencen a dividir-se i moure’s en massa per recobrir la ferida. L’estudi dirigit per Xavier Trepat ha descobert que part d’aquestes cèl·lules es converteixen en cèl·lules de dos nuclis a causa d’una divisió incompleta o citocinesi fallida. Aquesta pot ser la clau del seu poder regenerador.

Per què no es divideixen les cèl·lules del peix zebra?

Els investigadors han descobert que el mecanisme pel qual les cèl·lules esdevenen binucleades és d’origen biomecànic i que és causat per la interacció entre l’anell contràctil i la matriu extracel·lular.

Un cop l’ADN ja s’ha separat en dos nuclis, la majoria de cèl·lules animals formen un anell contràctil al seu equador que es contrau fins a dividir-la en dues cèl·lules filles. En el cas del peix zebra, l’estudi mostra que l’anell s’adhereix a les fibres del seu entorn,la matriu extracel·lular, que actua d’àncora i evita que l’anell es contragui.

El resultat és que les dues cèl·lules filles no poden arribar a separar-se malgrat haver duplicat correctament el seu ADN. Aquest procés es deu a un increment en la densitat de la matriu extracel·lular observat durant la divisió cel·lular i que no s’havia estudiat fins al moment. D’aquesta manera, el peix zebra presenta un procés de divisió o citocinesi fallida que intervé en la regeneració del cor i no sembla causar processos cancerosos en l’animal.

Multinucleació i càncer

“La multinucleació és un fenomen ben conegut en càncer, perquè és una causa d’inestabilitat genòmica. És a dir, les cèl·lules canceroses perden el control de les proteïnes que sintetitzen i es comporten patològicament. En el cas del cor peix zebra, la multinucleació és fisiològica i no sembla causar cap problema”, afirma Marina Uroz, primera autora de l’article. El següent pas serà estudiar quin paper tenen les cèl·lules multinucleades durant la regeneració del cor i altres òrgans.

L’esperança del peix zebra

Des dels anys 70, aquest peix de pocs centímetres de llargada ha estat àmpliament utilitzat com a model animalperquè posseeix molts sistemes orgànics funcionalment semblants a l’humà, encara que força més simples. La seva capacitat regenerativa obre un gran ventall de possibilitats per a les teràpies dirigides a humans, però encara són moltes les qüestions que envolten aquest procés.

Gràcies a aquest estudi s’obre la porta a futures investigacions sobre la regulació en la divisió cel·lular i la multinucleació, amb el punt de mira en els sistemes de regeneració i del càncer.

Compartir

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà.