Los músculos cardíacos diseñados por humanos se injertan y sobreviven a largo plazo en un modelo de infarto de miocardio en roedores.
Año de publicación:
2015
Identificación de PubMed:
26291556
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
La insuficiencia cardíaca resulta de la incapacidad del corazón para reemplazar el músculo perdido debido a ataques cardíacos u otras enfermedades. Después de un ataque cardíaco, un proceso dañino llamado remodelación hace que el corazón se agrande y se debilite. Una estrategia para prevenir estos efectos es mediante la ingeniería de tejidos: generar un parche de músculo cardíaco (EHM) diseñado in vitro a partir de cardiomiocitos elaborados a partir de células madre embrionarias humanas (ESC-CM) y luego aplicarlo al corazón lesionado para mejorar la función. El entusiasmo por este enfoque se ve atenuado por la preocupación de que tales EHM puedan dar lugar a tumores o empeorar el corazón de otra manera. Generamos EHM a partir de ESC-CM genéticamente modificados que expresaban el gen indicador de luciferasa (que nos permite medir la supervivencia celular en animales vivos) y los trasplantamos a corazones de ratas inmunodeficientes con insuficiencia cardíaca crónica inducida experimentalmente. Demostramos que los EHM sobrevivieron durante al menos 3 meses y que tanto los parches que contenían células vivas como los elaborados sin células vivas ayudaron a ralentizar el proceso de remodelación; Lo más importante es que no se observaron tumores ni otros efectos secundarios inesperados. Se observó que los ESC-CM maduraban con el tiempo en el corazón, lo que sugiere que el entorno cardíaco puede hacer que se parezcan más al tejido adulto normal. Estos resultados nos animan a seguir este enfoque e identificar la mejor combinación de células para construir estos EHM como posible tratamiento de la insuficiencia cardíaca.
Resumen científico:
FUNDAMENTO: Los enfoques de ingeniería de tejidos pueden mejorar la supervivencia y los beneficios funcionales del trasplante de cardiomioctes derivados de células madre embrionarias (ESC-CM), previniendo así potencialmente la remodelación dilatativa y la progresión a insuficiencia cardíaca. OBJETIVO: Evaluación de la estabilidad del transporte, la supervivencia a largo plazo, la organización estructural, los beneficios funcionales y el riesgo de teratoma del músculo cardíaco diseñado (EHM) en un modelo de infarto de miocardio (IM) crónico. MÉTODOS Y RESULTADOS: Construimos EHM a partir de ESC-CM y los liberamos para el envío transatlántico siguiendo criterios de control de calidad predefinidos. Dos días de envío no provocaron efectos adversos sobre la viabilidad celular o el rendimiento contráctil de los EHM (n = 3, P = 0.83, P = 0.87). Después de la lesión por isquemia/reperfusión (I/R), se implantaron EHM en corazones de ratas inmunocomprometidas al mes para simular la isquemia crónica. Las imágenes de bioluminiscencia (BLI) mostraron un injerto estable sin una pérdida celular significativa entre las semanas 1 y 2 (n = 12, P = 6), preservando hasta el 0.67 % de las células trasplantadas. A pesar de las altas tasas de injerto y la progresión atenuada de la enfermedad (cambio en la fracción de eyección para los EHM -25 +/- 6.7 % frente al control -1.4 +/- 10.9 %, n>1.5, P = 12), no observamos diferencias entre los EHM que contienen viables o cardiomiocitos humanos no viables en este modelo de xenotrasplante crónico (n>0.05, P = 12). Los cardiomiocitos injertados mostraron una alineación mejorada del sarcómero y una mayor expresión de conexina 0.41 a los 43 días después del trasplante. No se encontraron teratomas ni tumores en ninguno de los animales (n=220) utilizados para el seguimiento a largo plazo. CONCLUSIONES: El trasplante de EHM condujo a altas tasas de injerto, supervivencia a largo plazo y maduración progresiva de los cardiomiocitos humanos. Sin embargo, el injerto celular no se correlacionó con mejoras funcionales en este modelo de IM crónico. Lo más importante es que la seguridad de este enfoque quedó demostrada por la falta de formación de tumores o teratomas.
