Las células de la cresta neural son responsables de orquestar el proceso de reconstrucción
Los peces cebra tienen la notable y rara capacidad de regenerar y reparar su corazón después de sufrir daños. Una nueva investigación de Caltech y la Universidad de California en Berkeley ha identificado el circuito de genes que controlan esta capacidad y ofrece pistas sobre cómo un corazón humano podría algún día repararse después de un daño, como un ataque cardíaco o en casos de defectos cardíacos congénitos.
La investigación fue una colaboración entre los laboratorios de Marianne Bronner, profesora de Biología Edward B. Lewis de Caltech y directora del Instituto Beckman, y la bióloga del desarrollo Megan Martik de la Universidad de California en Berkeley.
El corazón está compuesto por muchos tipos diferentes de células, como células musculares, nerviosas y vasculares. En el pez cebra, entre el 12 % y el 15 % de estas células provienen de una población específica de células madre llamadas células de la cresta neural.
Los laboratorios Bronner y Martik han estudiado las células de la cresta neural y su papel crucial en el desarrollo en muchos modelos animales de laboratorio, incluidos el pez cebra y la lamprea. Los seres humanos también tienen células de la cresta neural análogas que dan lugar a diversos tipos de células en casi todos los órganos del cuerpo, desde las células del esqueleto facial hasta las células del sistema nervioso.
Imagen: Corazón de pez cebra, lesionado y ileso, con células teñidas. Crédito: M. Martik
En el nuevo estudio, el equipo descubrió que las células cardíacas derivadas de las células de la cresta neural son responsables de orquestar el proceso de reconstrucción en corazones dañados de pez cebra. Cuando estas células cardíacas derivadas de la cresta neural se extrajeron en experimentos, los corazones perdieron su capacidad de regenerarse después del daño.
Es importante destacar que el estudio identificó el complejo circuito de genes que se activa durante la regeneración. Estos genes, según los investigadores, son cruciales para el desarrollo embrionario normal y se inactivan durante la vida adulta del animal, pero se reactivan para permitir la regeneración tisular.
A continuación, el equipo se propone estudiar cómo estas células reactivan dichos programas genéticos para responder a la pregunta: ¿Qué señal desencadena la activación de estos genes tras un daño? En última instancia, el trabajo podría revelar si los humanos podrían activar genes análogos al recibir la misma señal.
El equipo de Martik está utilizando actualmente la tecnología CRISPR (una técnica común de edición genética) en células cardíacas humanas en placas de laboratorio para determinar si estos genes pueden reactivarse.
Un artículo que describe el estudio se publicó en Proceedings of the National Academy of Sciences: Reactivation of an embryonic cardiac neural crest transcriptional profile during zebrafish heart regeneration
