Cómo arreglar el corazón de un pez cebra

Excepto en contadas ocasiones, hablamos de corazones partidos de forma metafórica. Cuando se trata de una lesión de este órgano normalmente se escuchan otros términos como infarto de miocardio, un ataque al corazón o enfermedad cardiovascular, que tiene el terrible honor de ser la causa de muerte más común en España. De ahí que muchas investigaciones sean sobre cómo mejorar la salud de este órgano y, para ello, se suelen utilizar células en cultivo o animales de laboratorio. Uno de los más comunes es Danio rerio, el conocido comopez cebra. Este pequeño pez es capaz de regenerar su corazón a una velocidad asombrosa y, sin embargo, hasta ahora se desconocían los mecanismos por los cuales conseguía hacerlo de una forma tan eficaz.

La evolución de las heridas

Al hacernos una herida en la piel esta pasa por diferentes fases. A nivel celular se dan toda una serie de respuestas fisiológicas para evitar la pérdida de sangre, como la constricción de los vasos sanguíneos y la agregación de las plaquetas que se encargan de formar coágulos para cortar la hemorragia. Tras esto, se forma una costra protectora en la piel para que debajo las células puedan orquestar toda una serie de reacciones que permitan regenerar el tejido. Al final, tras unas semanas, lo que nos queda en la piel es una cicatriz que puede acabar desapareciendo o quedándose como un recuerdo permanente visible de aquella caída o corte. En los mamíferos adultos, como nosotros, las lesiones cardiacas también suelen provocar cicatrices permanentes. Sin embargo, a diferencia de la piel, el tejido cardíaco es muscular y ha de realizar unos movimientos muy concretos para poder bombear la sangre con la fuerza necesaria para que llegue a todos los rincones de nuestro cuerpo.

Debido a esto, la formación de una cicatriz en el corazón puede suponer un problema para el correcto funcionamiento del sistema circulatorio que puede llegar a causar problemas graves para que ha sufrido la lesión… a no ser que este sea un pez cebra. El corazón del pez cebra adulto se regenera eficazmente después de que se le induzca una crio-lesión, es decir, tras producirle daño por congelación, que imita aspectos del infarto de miocardio. Una vez dañado, el corazón del pez cebra sufre un período transitorio de fibrosis similar al de los mamíferos, pero a diferencia de estos, el músculo cardíaco lesionado se regenera mediante la desdiferenciación de los fibroblastos y la proliferación de cardiomiocitos, las células que forman el corazón.

Corazón “partío”

Las células del corazón del pez cebra pasan por diferentes estadios o fases de regeneración hasta diferenciarse en tejido cardíaco funcional. Para averiguar todos los cambios a nivel genético y proteico, los investigadores han empleado técnicas de transcriptómica unicelular, es decir, han tomado muestras en diferentes zonas del tejido tras realizarle una lesión y han observado célula a célula todos los cambios que se producen durante cierto periodo de tiempo hasta que se recupera completamente. Gracias a ello han observado diferentes estadios celulares transitorios que ayudan a regenerar el tejido cardiaco.

Las células que poco a poco van regenerando el corazón o cualquier otra herida se llaman fibroblastos. Nuestro cuerpo también las produce de forma habitual, ya que se encuentran formando el tejido conectivo, que es el que se encarga de mantener todos los órganos en su sitio. En este estudio publicado en Nature, los investigadores han descubierto los mecanismos por los cuales los fibroblastos formados en las lesiones cardiacas del pez cebra son capaces de ir transicionando hasta convertirse en tejido cardíaco. Para ello, los peces cebra “activan” los fibroblastos que se crean a partir de las células de alrededor del corazón (epicardio) y de su interior (endocardio) y modulan su actividad para que acabe funcionando como antes de la lesión.

Este estudio puede dar con las claves para entender las rutas por las que el corazón es capaz de regenerarse en vertebrados y encontrar nuevos enfoques para conseguir mitigar los efectos de las personas que sufran un infarto de miocardio. Según el INE, las afecciones cardíacas fueron la causa de muerte de 119 853 personas en España en el año 2020, lo que supone el 24,3% de los fallecimientos totales, por lo que encontrar nuevas formas de mejorar la calidad de vida de las personas que las sufren podría ayudar a reducir estos números.

QUE NO TE LA CUELEN

• El animal modelo para estudios sobre regeneración de tejidos suele ser el ajolote (Ambystoma mexicanum) una especie de salamandra que conserva buena parte de sus rasgos de larva durante la edad adulta. Entre esos rasgos encontramos los de regeneración de tejido nervioso y óseo, por lo que es capaz de crear de nuevo miembros completos en caso de que le sean seccionados.

REFERENCIAS (MLA)

• Hu, Bo et al. “Origin And Function Of Activated Fibroblast States During Zebrafish Heart Regeneration”. Nature Genetics, 2022. Springer Science And Business Media LLC, https://doi.org/10.1038/s41588-022-01129-5.