La enfermedad cardiovascular es una de las principales causas de muerte en todo el mundo, y tratarla no es fácil. La enfermedad causa estragos en los vasos sanguíneos de los pacientes y puede requerir una cirugía de bypass compleja.

Ahora, científicos del Instituto de Investigación Morgridge (Estados Unidos) están trabajando para lograr el sueño de crear bancos de arterias, similares a los bancos de sangre comunes en la actualidad, con material fácilmente disponible para reemplazar las arterias enfermas durante la cirugía.

El último trabajo en el laboratorio del biólogo regenerativo de Morgridge, James Thomson, pone a la ciencia un paso más cerca de ese objetivo.

En un artículo publicado en la revista Stem Cell Reports, Thomson y sus colegas destacan una mejor manera de cultivar células musculares lisas, uno de los dos bloques de construcción celulares de las arterias, a partir de células madre pluripotentes. El trabajo también identifica un fármaco potencial para reducir los riesgos postquirúrgicos en pacientes que se someten a una cirugía de bypass.

«Decidimos centrarnos en los vasos sanguíneos porque la enfermedad cardiovascular es una de las principales causas de muerte en todo el mundo«, indicó Thomson. «En Estados Unidos, por ejemplo, las enfermedades cardíacas y los accidentes cerebrovasculares son los asesinos N ° 1 y N ° 3, respectivamente. Y este trabajo también tiene implicaciones más allá de la fabricación de vasos para trasplante; es una especie de trampolín para la ingeniería de tejidos más avanzada«.

La producción de arterias en el laboratorio requiere dos tipos de células esenciales: células endoteliales y células de músculo liso. En 2017, el laboratoriode Thomson demostró métodos para generar y caracterizar las células endoteliales, mientras que la nueva investigación se centra en las células musculares lisas.

Jue Zhang, autor principal y científico asociado de Morgridge, dijo que los factores de crecimiento ampliamente utilizados para producir células musculares lisas a partir de células madre también pueden causar hiperplasia de la íntima, una de las razones más comunes por las que falla un injerto de bypass.

En la hiperplasia de la íntima, una porción de la pared arterial se engrosa debido a la proliferación y migración de las células musculares lisas, y causa un estrechamiento del vaso sanguíneo.

«Queríamos tener un protocolo que pueda reducir el riesgo de hiperplasia de la íntima«, apuntó Zhang. «Es un problema común en la diferenciación de las células musculares lisas, y si quieres hacer una arteria útil, no quieres ese riesgo«.

Las células musculares lisas sanas necesitan la capacidad de contraerse, lo que les ayuda a distribuir la sangre por todo el cuerpo y regular la presión arterial. Utilizando una pantalla de alto rendimiento, el equipo identificó una pequeña molécula, conocida como RepSox, que tenía el mejor potencial para producir células con propiedades contráctiles.

Se identificó RepSox en una pantalla de 4,804 moléculas pequeñas. En contraste con los factores de crecimiento ampliamente utilizados en la actualidad, RepSox inhibe la hiperplasia de la íntima. Es más estable que estos factores de crecimiento y también es una alternativa más barata.

Las características que hacen que RepSox sea buena para diferenciar las células del músculo liso también la convierten en un fármaco deseable para reducir el riesgo de complicaciones postoperatorias, como la hiperplasia de la íntima. Por lo tanto, esta pantalla de alto rendimiento basada en células madre se puede utilizar como una nueva estrategia para identificar medicamentos que ayuden a restringir el estrechamiento de los vasos sanguíneos.

«Incluso después de someterse a una cirugía de bypass, puedes tener algunos problemas con tu arteria, como la reestenosis (estrechamiento de las arterias) debido a la hiperplasia de la íntima«, explicó Zhang. «Actualmente, solo hay dos medicamentos aprobados por la FDA en el mercado [para tratar estos problemas], y no son específicos para cada tipo de célula, lo que significa que tienen efectos secundarios. Descubrimos que RepSox inhibe la hiperplasia de la íntima y tiene menos efectos secundarios«.

RepSox es específica para el tipo de célula, por lo que inhibe las células del músculo liso y previene el desarrollo de hiperplasia de la íntima sin afectar los tipos de células vecinas como las células endoteliales.

Si bien este hallazgo acerca a los científicos a mejorar los tratamientos para las enfermedades cardiovasculares, Zhang señala que todavía hay otro desafío que enfrentar: la madurez celular.

«Básicamente, este tipo de célula es mejor que los esfuerzos anteriores, pero aún le falta madurar […] Necesitamos inducir a estas células para que se vuelvan más maduras, para que sean más similares a nuestra arteria nativa, y para que sea más funcional«, concluyó Zhang.

 

Vía: Science Daily