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Un estudio con cultivos celulares y peces cebra revela el papel clave de la oxitocina en la regeneración de las células del corazón después de sufrir lesiones como los infartos. Por lo que parece que la idea del amor y el placer como bálsamo para sanar el corazón es algo más que una figura poética.
El romance secreto entre la oxitocina y el corazón
El corazón y la hormona oxitocina mantienen en nuestros cuerpos un romance secreto. La oxitocina, también apodada hormona del amor, es comúnmente conocida por su papel en los vínculos sociales y el placer por medio de actividades como el arte, las relaciones sexuales o el ejercicio, además de otras funciones como las contracciones del útero y la regulación de la eyaculación.
Aunque la popular oxitocina, una neurohormona, ha resultado desempeñar además un rol inesperado y crucial, papel desconocido hasta hace poco, en la recuperación cardíaca.
Esta relación tan poética entre la regeneración del corazón y la hormona del amor se publicó el aña pasado en “Frontiers in Cell and Developmental Biology” por un equipo científico perteneciente a la Universidad Estatal de Michigan (EEUU).
En sus investigaciones, desarrolladas con peces cebra y en cultivos de células humanas, los científicos pudieron comprobar cómo la oxitocina era capaz de estimular a las células madre de la capa externa del corazón (epicardio) para migrar hacia su capa media (miocardio) y allí desarrollarse en cardiomiocitos, que son células musculares encargadas de generar las contracciones cardíacas; o incluso células vasculares.
Aitor Aguirre, autor principal del estudio y profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica de la MSU, destacó que lo más importante de los resultados obtenidos es esta investigación es que podrían algún día ser utilizados en terapias para la regeneración del corazón humano tras un ataque cardíaco.
Este estudio revela una faceta innovadora de la oxitocina en la recuperación cardíaca. ¿Cuál es la función fundamental que desempeña la hormona del amor después de una lesión?
La oxitocina, conocida por su rol en situaciones sociales y de afecto, también desempeña un rol clave en la regeneración del corazón. Los investigadores descubrieron que esta hormona activa la transformación de las células del epicardio en células madre, lo que potencialmente permite la regeneración del tejido del corazón.
Esta transformación es determinante, debido a que las células madre tienen la capacidad de convertirse en diferentes clases de células cardíacas, lo que puede ser vital para reparar el daño provocado por un ataque cardíaco.
Las células del epicardio influyen en la regeneración después de haber sufrido una lesión cardíaca
Los cardiomiocitos son un tipo de células cardíacas que no pueden reponerse por sí mismas tras un ataque cardíaco. Por lo general mueren en gran número luego de un ataque cardíaco. Debido a que son células altamente especializadas, no pueden reponerse por sí mismas. No obstante, las células del epicardio, en especial las células progenitoras derivadas del epicardio (EpiPC), sí tienen el potencial de transformarse en células madre, con la capacidad de regenerar no solo cardiomiocitos, sino también otras clases de células cardíacas.
Por desgracia la producción de EpiPCs es ineficaz para la regeneración cardíaca en los humanos en condiciones naturales, lo que quiere decir que el corazón no es capaz de repararse por sí mismo de manera eficaz después de un ataque cardiaco. El rol que cumple aquí la oxitocina es lograr estimular las células para que se conviertan en EpiPCs, que pueden sustituir a las células cardíacas que se pierden tras haber sufrido un daño.
Por tal motivo este hallazgo es clave porque, después de una lesión cardíaca, estas células podrían activarse para reemplazar las células perdidas, y contribuir de forma significativa a la reparación del tejido cardíaco dañado, en un proceso mediado por la oxitocina.
¿Es capaz la oxitocina de convertir las células del epicardio en diferentes tipos?
Precisamente, la oxitocina activa un proceso denominado transición epitelio-mesenquimal (EMT), lo que permite que las células del epicardio se conviertan en células madre que pueden migrar y proliferar en el tejido. Es decir, que estas células madre no solo pueden transformarse en cardiomiocitos, sino además en otros tipos de células cardíacas, como células vasculares, lo que amplía muchísimo el potencial regenerativo del corazón.
¿Cómo los investigadores llegaron a este resultado?
Aguirre admitió que lo hallaron por casualidad mientras estudiaban otros mecanismos de regeneración del corazón. Todo surgió de examinar un grupo de moléculas que se liberan en la sangre en el momento que hay regeneración luego de una herida. Lanzaron la hipótesis de que el cerebro sería un buen candidato para desencadenar esta clase de mecanismos, debido a que secreta muchas hormonas neuroendocrinas.
De tal manera que escogieron 20 o 30 moléculas candidatas a activar la regeneración de las células del epicardio, una capa de células que cubre el exterior del corazón y una de las pocas zonas del corazón donde se conoce que existen células madre, explicó Aguirre. La oxitocina resultó ser la que obtuvo los mejores resultados. Así que decidieron comprobar si esto era cierto en in vivo, agregó el investigador.
¿Por qué el pez cebra?
Este pez es un modelo animal muy útil en el estudio de la regeneración cardíaca debido a su excepcional capacidad para recuperar hasta una cuarta parte de su corazón tras sufrir una lesión. Los científicos observaron que la oxitocina viaja al epicardio del corazón del pez cebra y se une al receptor de oxitocina, esto desencadena una cascada molecular que estimula a las células locales a expandirse y transformase en EpiPCs. Luego, descubrieron que la oxitocina tuvo un efecto parecido en el tejido humano in vitro.
Lo que les permitió a los investigadores estudiar cómo la oxitocina promueve esta regeneración y comprender los mecanismos subyacentes a nivel molecular y celular, lo cual es fundamental para aplicaciones futuras en medicina regenerativa.
En cuanto al papel del ARN en todo este proceso, los científicos utilizaron la secuenciación del ARN para entender mejor cómo la oxitocina convierte las células del epicardio en células madre. Esta técnica les permitió analizar el transcriptoma, (el conjunto de genes expresados en estas células), por medio de un mecanismo de señalización denominado TGF-β.
El científico explicó que sus experimentos al bloquear la actividad de la oxitocina en el pez cebra mostraron una disminución significativa en la regeneración del tejido cardíaco luego de una lesión. Esto respalda todavía más la hipótesis de que la oxitocina, juega un papel fundamental en la recuperación del órgano cardíaco luego de sufrir un daño.
Las actividades placenteras y los vínculos sociales pueden ayudar ante una enfermedad cardíaca e incluso pueden prevenirlas
A pesar de no tener pruebas científicas para respaldarlo, Aguirre dijo que existe la intuición de que un entorno placentero ayuda en la recuperación de enfermedades, incluyendo las cardíacas. La gente sabe por experiencia que si están en un entorno donde se sienten bien, los enfermos tienen mejor pronóstico. Siendo la oxitocina una hormona que se relaciona con las sensaciones placenteras, su aplicación clínica podría ser positiva para pacientes con daños cardíacos graves. Tanto así que ya se usa con estos propósitos, no tiene efectos negativos. No obstante, se necesitan más estudios para comprender totalmente este aspecto, aclaró Aguirre.
La función de la oxitocina se conoce desde hace bastante tiempo, ya que está involucrada en vínculos sociales, crea lazos afectivos, se activa durante el sexo y en la lactancia. Aunque resulta muy curioso que también esté implicada en la regeneración del corazón, observó el investigador.
Por otro lado, la observación de cómo los pacientes se recuperan en relación con sus hábitos podría aclarar mucho el panorama. Estudios donde se analicen las rutinas, la alimentación, la actividad física y su relación con la recuperación cardíaca podrían proporcionar a los investigadores valiosa información para mejorar los tratamientos.
¿Por qué prevalecen tanto las enfermedades cardíacas?
En los países denominados desarrollados la enfermedad cardiaca es la primera causa de muerte en la población. El cáncer, siendo la segunda, todavía no la ha sobrepasado, y al parecer no lo hará en las próximas décadas por la epidemia que se sufre de obesidad y de diabetes. Otros factores de riesgo son el sedentarismo y la mala alimentación.
Aguirre explicó que lo que sucede con el corazón es que jamás se toma un descanso, sino que siempre está en funcionamiento. Es una bomba, y se gasta. Por tal motivo las enfermedades cardíacas, –como la hiperlipidemia, ateroesclerosis, la hipertensión– son extremadamente comunes. Los factores que se acumulan y, a medida que la gente envejece, el corazón ha estado trabajando más tiempo. El envejecimiento afecta sobre todo al cerebro y al corazón, que están ahí para siempre, desde que nacemos. Y los dos tienen células eléctricas, nerviosas. Son muy diferentes en tamaño y forma, pero se parecen mucho, aseguró.