Celulele inimii care pot deschide drumul regenerării

Inima are o putere uriașă de a lucra fără pauză, dar o slăbiciune majoră: se regenerează foarte greu. După un infarct miocardic sau după alte boli cardiovasculare, celulele musculare cardiace distruse nu sunt înlocuite eficient, iar țesutul afectat rămâne, de multe ori, o rană biologică pe termen lung.

O cercetare realizată de echipe ale Centrului Național de Cercetări Cardiovasculare Carlos III din Spania, în colaborare cu Institutul Karolinska din Suedia, aduce însă o informație importantă: nu toate celulele inimii răspund la fel. Unele cardiomiocite, celulele care asigură contracția inimii, pot dobândi caracteristici asociate regenerării.

Studiul a fost publicat în revista științifică Genome Biology și descrie o tehnologie care permite analiza proteinelor din fiecare cardiomiocit în parte. Practic, cercetătorii au coborât observația până la nivelul celulei individuale, acolo unde apar diferențele fine care pot explica de ce unele celule rămân blocate, iar altele par să intre într-o stare mai apropiată de regenerare. Informațiile sunt prezentate de CNIC prin EurekAlert și în studiul din Genome Biology.

Ce au descoperit cercetătorii

În centrul studiului se află factorul de transcripție Myc, cunoscut pentru rolul său în strategiile de regenerare celulară. Cercetătorii au observat că Myc nu acționează uniform asupra tuturor cardiomiocitelor adulte. În unele celule, el modifică expresia proteinelor și nivelurile unor enzime implicate în metabolism, generând stări diferite de imaturitate celulară.

Această imaturitate nu înseamnă boală, ci poate indica o capacitate mai mare de adaptare. În anumite condiții, celulele care se îndepărtează de profilul complet matur pot redeveni mai receptive la procese asociate creșterii, reorganizării și regenerării.

Autorii studiului vorbesc despre apariția unei subpopulații de cardiomiocite cu „semnătură pro-regenerativă”. Este o formulare prudentă, dar importantă. Nu înseamnă că inima umană poate fi reparată deja după infarct printr-un tratament disponibil, ci că cercetătorii au identificat un mecanism biologic care ar putea fi folosit, în viitor, pentru dezvoltarea unor terapii regenerative.

De ce contează analiza la nivel de celulă unică

Până recent, multe analize biomedicale priveau țesuturile ca pe un ansamblu. Inima era studiată prin medii statistice, iar celulele aceluiași tip erau tratate aproape ca și cum ar fi identice. Noua direcție a cercetării arată exact contrariul: chiar și în interiorul aceleiași categorii celulare există diferențe importante.

Cardiomiocitele coexistă în inimă cu fibroblaste, celule ale vaselor de sânge și celule ale sistemului imunitar. Dar diversitatea nu se oprește aici. Chiar cardiomiocitele pot avea profiluri diferite, iar unele pot reacționa mai puternic la semnalele care activează programe de regenerare.

Tehnologia folosită de echipa CNIC combină izolarea optimizată a celulelor, spectrometria de masă și algoritmi bioinformatici și statistici. Rezultatul este o hartă mai fină a proteomului, adică a totalității proteinelor exprimate de o celulă.

O promisiune, nu un tratament imediat

Descoperirea este relevantă mai ales pentru medicina viitorului. Bolile cardiovasculare rămân una dintre principalele cauze de mortalitate la nivel mondial, iar regenerarea inimii este una dintre marile mize ale cercetării medicale.

Totuși, studiul trebuie citit cu precauție. Cercetarea a fost realizată în modele experimentale, pe cardiomiocite adulte de șoarece, nu ca tratament testat la pacienți. Drumul de la identificarea unei subpopulații celulare până la o terapie sigură pentru oameni este lung și va necesita validări suplimentare.

Important este însă că oamenii de știință înțeleg tot mai bine cum se comportă celulele inimii atunci când sunt stimulate spre regenerare. Iar această înțelegere poate deveni, în timp, baza unor terapii capabile să limiteze efectele infarctului și să repare țesutul cardiac afectat. Clara DIMA