Estudo de cardiomiócitos descobre nova maneira de regenerar células cardíacas danificadas

Cientistas da Northwestern Medicine descobriram uma maneira de regenerar células musculares cardíacas danificadas em camundongos, um desenvolvimento que pode fornecer um novo caminho para o tratamento de defeitos cardíacos congênitos em crianças e danos causados ​​por ataques cardíacos em adultos, de acordo com um estudo publicado no Jornal de investigação clínica.

A síndrome do coração esquerdo hipoplásico, ou HLHS, é um defeito cardíaco congênito raro que ocorre quando o lado esquerdo do coração de um bebê não se desenvolve adequadamente durante a gravidez, de acordo com o Hospital Infantil Ann & Robert H. Lurie de Chicago. A condição afeta um em cada 5 mil recém-nascidos e é responsável por 23% das mortes cardíacas na primeira semana de vida.

Os cardiomiócitos, células responsáveis ​​pela contração do músculo cardíaco, podem regenerar-se em mamíferos recém-nascidos, mas perdem esta capacidade com a idade, disse Paul Schumacker, Ph.D., professor de Pediatria na Divisão de Neonatologia e autor sénior do estudo.

“No momento do nascimento, as células do músculo cardíaco ainda podem sofrer divisão celular mitótica”, disse Schumacker. “Por exemplo, se o coração de um rato recém-nascido for danificado quando ele tem um ou dois dias de idade, e então você esperar até que o rato se torne adulto, se você olhar para a área do coração que foi danificada anteriormente, você nunca sei que houve danos lá.”

No presente estudo, Schumacker e seus colaboradores procuraram entender se os cardiomiócitos de mamíferos adultos poderiam reverter para esse estado fetal regenerativo.

Como os cardiomiócitos fetais sobrevivem com glicose, em vez de gerar energia celular através de suas mitocôndrias, Schumacker e seus colaboradores excluíram o gene UQCRFS1 associado às mitocôndrias nos corações de camundongos adultos, forçando-os a retornar a um estado semelhante ao fetal.

Em camundongos adultos com tecido cardíaco danificado, os investigadores observaram que as células cardíacas começaram a se regenerar assim que o UQCRFS1 foi inibido. As células também começaram a absorver mais glicose, semelhante ao funcionamento das células cardíacas fetais, de acordo com o estudo.

As descobertas sugerem que aumentar a utilização da glicose também pode restaurar a divisão celular e o crescimento das células cardíacas adultas e pode fornecer uma nova direção para o tratamento de células cardíacas danificadas, disse Schumacker.

“Este é o primeiro passo para podermos responder a uma das questões mais importantes da cardiologia: como podemos fazer com que as células do coração se lembrem de como se dividir novamente para que possamos reparar os corações?” disse Schumacker, que também é professor de Biologia Celular e do Desenvolvimento e de Medicina na Divisão de Cuidados Pulmonares e Críticos.

Com base nesta descoberta, Schumacker e os seus colaboradores irão concentrar-se na identificação de medicamentos que possam desencadear esta resposta nas células do coração sem manipulação genética.

“Se pudéssemos encontrar um medicamento que ativasse esta resposta da mesma forma que a manipulação genética, poderíamos então retirar o medicamento assim que as células cardíacas tivessem crescido”, disse Schumacker. “No caso de crianças com SHCE, isso pode nos permitir restaurar a espessura normal da parede ventricular esquerda. Isso salvaria vidas.”

A abordagem também poderia ser usada para adultos que sofreram danos devido a um ataque cardíaco, disse Schumacker.

“Este foi um grande projeto e estou grato a todos os envolvidos”, disse Schumacker. “Havia 15 membros do corpo docente da Northwestern que são coautores do artigo, então foi realmente um esforço de equipe.”