Un atlas con resolución unicelular desvela «reglas ocultas» de la insuficiencia cardíaca
Redacción Ciencia, 23 jul (EFE).- Un equipo científico estadounidense ha creado un detallado mapa sobre cómo se altera la regulación génica en la insuficiencia cardíaca humana, revelando cómo se controlan los genes en tipos celulares específicos a medida que la enfermedad se desarrolla y señalando posibles nuevas dianas terapéuticas.
Los detalles se publican en la revista Science en un artículo liderado por investigadores de la Universidad de California San Diego. El estudio integra múltiples capas de datos genómicos para desvelar «reglas ocultas» que subyacen a la insuficiencia cardíaca con resolución a nivel de célula individual.
«Nuestro objetivo es utilizar este atlas para descubrir dianas sobre las que podamos actuar terapéuticamente», señala Neil Chi, uno de los autores.
La insuficiencia cardíaca sigue siendo la principal causa de enfermedad y muerte en todo el mundo, pero las opciones de tratamiento siguen siendo limitadas, menciona un comunicado de la citada universidad.
Uno de los principales retos ha sido identificar dianas biológicas sobre las que se pueda actuar.
Aunque estudios han descubierto muchos cambios genéticos relacionados con las enfermedades cardíacas, más del 85 % de estos genes se encuentran en regiones no codificantes del ADN -segmentos que no producen proteínas, sino que controlan cuándo y cómo se activan o desactivan los genes-, lo que dificulta determinar cómo contribuyen a la enfermedad.
Para abordar este problema, el equipo analizó tejido cardíaco de 36 personas, con y sin insuficiencia cardíaca. Mediante técnicas avanzadas de análisis unicelular, escudriñaron cómo se controlan y organizan los genes en más de 750.000 células cardíacas individuales.
Estas tecnologías permiten ir más allá de qué genes están activos para comprender cómo se organiza y controla el genoma, explica Bing Ren, otro de los firmantes.
El equipo identificó 12 tipos principales de células cardíacas y docenas de subpoblaciones, cada una con sus propios patrones distintivos de control génico.
Descubrió que la insuficiencia cardíaca está asociada a cambios importantes en la composición celular, incluido un aumento del número de fibroblastos -células que producen soporte estructural y tejido cicatricial- y de células inmunitarias, así como una reducción de los cardiomiocitos -las células responsables de la contracción-.
También reveló cambios generalizados en la regulación génica. Por ejemplo, en las células de corazones con insuficiencia se identificaron más de 10.000 genes con expresión alterada.
El equipo constató distintos estados celulares relacionados con la enfermedad. Por ejemplo, los cardiomiocitos pasaron de un estado sano a uno enfermo pasando por varios estados celulares intermedios.
Los investigadores también identificaron vías a través de las cuales los fibroblastos sanos se transforman en fibroblastos activados y miofibroblastos -tipos celulares que se sabe que contribuyen a la fibrosis y a la remodelación tisular en la insuficiencia cardíaca-.
«Estos estados intermedios son donde la enfermedad se desarrolla activamente», apunta Chi. «Si logramos comprender y actuar sobre esas transiciones, podríamos intervenir antes y de forma más eficaz».
El estudio también arroja nueva luz sobre cómo el riesgo genético contribuye a la insuficiencia cardíaca y demostró que los cambios genéticos asociados a la enfermedad se concentran en regiones en tipos celulares específicos, en particular, los cardiomiocitos.
Por eso, sugiere que los genes de los cardiomiocitos podrían ser objetivos terapéuticos más viables que los de otros tipos de células.
El trabajo ayuda a identificar asimismo qué cambios genéticos son verdaderamente causales y a qué genes afectan.
«En lugar de limitarnos a preguntarnos qué genes están activados o desactivados, ahora estamos comprendiendo cómo se controla su regulación en todo el genoma, y ahí es donde realmente reside la mayor parte del riesgo de enfermedad», concluye Chi.
Envejecimiento
También en Science se publica otro estudio sobre las células inmunitarias cerebrales durante el envejecimiento.
Uno de los hallazgos más sorprendentes de los investigadores del Centro de Genómica de Nueva York fue un cambio drástico en la microglía, las células inmunitarias del cerebro, entre los 50 y 75 años aproximadamente.
Esto cuestiona la creencia tradicional de que la microglía establecida durante el desarrollo embrionario persiste a lo largo de la vida. EFE
ngg/crf
