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Nueva información sobre las raíces de una enfermedad cardíaca poco estudiada

Martes 26 Diciembre, 2017 en  Ciencia y Tecnología

Durante décadas, los investigadores se han centrado menos en las válvulas dañadas que en la aterosclerosis, el endurecimiento gradual de los propios vasos sanguíneos.

corazon

(El Economista) El tamaño diminuto de nuestra válvula aórtica contradice su papel esencial de empujar la sangre rica en oxígeno del corazón hacia la aorta, el vaso más grande de nuestro cuerpo, y desde allí a todos los demás órganos. Sin embargo, durante décadas, los investigadores se han centrado menos en las válvulas dañadas que en la aterosclerosis, el endurecimiento gradual de los propios vasos sanguíneos.

Gracias, en parte, a los cerdos de la Estación de Investigación Agrícola Arlington de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos, los científicos ahora se están poniendo al día para comprender las raíces de la valvulopatía aórtica calcificada (CAVD, por sus siglas en inglés).

“Durante mucho tiempo, la gente pensó que CAVD era solo el equivalente valvular de la aterosclerosis –apunta un miembro del equipo de investigación, Kristyn Masters, profesora de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Wisconsin-Madison–. Hoy sabemos que las células valvulares son únicas y distintas de las células del músculo liso de los vasos sanguíneos, lo que explica por qué algunos tratamientos para la aterosclerosis, como las estatinas, no funcionan para CAVD, y por qué la búsqueda de medicamentos tiene que empezar desde el principio”.

El equipo dirigido por Masters superó un obstáculo de larga duración en esa búsqueda con un estudio cuyos detalles se publican este lunes en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’. Los investigadores desmenuzaron, por primera vez, la cascada inicial de eventos que eventualmente pueden causar estenosis, un estrechamiento severo de la válvula aórtica que reduce el flujo de sangre a los tejidos del cuerpo y debilita el corazón.

El único tratamiento actual para la estenosis es el reemplazo de la válvula, que generalmente requiere una cirugía arriesgada y costosa a corazón abierto. “Nuestro estudio arroja nueva luz sobre las diferencias entre aterosclerosis y CAVD, especialmente en términos de eventos de embotellamiento que podemos atacar con fármacos”, dice Masters, cuyo trabajo está respaldado por los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Estadounidense del Corazón. “Con una mejor comprensión de cómo progresa la enfermedad desde etapas tempranas a etapas posteriores, eventualmente podremos detener el CAVD y evitar la cirugía de reemplazo valvular”, añade.

Dado que los corazones de los ratones y otros animales pequeños son muy diferentes del órgano humano, la investigación CAVD se ha visto obstaculizada por la falta de buenos modelos animales. Es por eso que los cerdos, específicamente aquellos criados para tener una sobredosis de moléculas grasas en sus arterias, fueron un importante punto de partida para el estudio actual.

ARRANCA CON LA ACUMUACIÓN DE MOLÉCULAS DE AZÚCAR

Sus válvulas proporcionaron una instantánea de CAVD temprano que es difícil de capturar en humanos, mostrando que típicamente comienza con la acumulación de ciertas moléculas de azúcar llamadas glicosaminoglicanos (GAG) en el tejido valvular. Pero para examinar exactamente cómo responde este tejido al aumento de los niveles de GAG, los científicos necesitaron una mayor cantidad de tejido valvular de lo que los cerdos vivos podrían proporcionar.

Eso los impulsó a crear una plataforma única en su tipo que imita las firmas de CAVD porcino temprano en un plato de laboratorio. La clave para este modelo fue la capacidad de desarrollar células de válvula en su forma nativa y saludable, una distinción importante de muchos estudios previos que se habían centrado en células ya enfermas.

Cuando los investigadores cambiaron solo la cantidad de GAG a la que estaban expuestas estas células valvulares nativas, a la vez que mantenían todas las demás condiciones, observaron resultados sorprendentes que desafiaron las suposiciones anteriores.

“Pensamos que las GAG jugarían un papel importante en la conducción del proceso de la enfermedad, pero cuanto más agregamos, menos factores inflamatorios producían las células y mejor estaban –explica Masters–. Cuando examinamos este hallazgo inesperado más de cerca, notamos dos efectos distintos: las GAG incrementaron directamente una sustancia química necesaria para desarrollar nuevos vasos sanguíneos, y también atraparon moléculas de lipoproteína de baja densidad (LDL, por sus siglas en inglés)”.

Ninguno de estos efectos fue inmediatamente perjudicial para las células valvulares, pero la captura hizo más probable que el oxígeno reaccionara con las moléculas de LDL, y la acumulación de LDL oxidada pareció ser un evento de embotellamiento para un proceso de múltiples etapas hacia el daño de las células valvulares, dice Masters. Este proceso de múltiples etapas puede explicar por qué el 25 por ciento de los adultos mayores de 65 años tienen CAVD con válvulas aórticas parcialmente bloqueadas, pero solo el 1 por ciento continúa desarrollando estenosis debido a una válvula que ya no puede abrirse y cerrarse correctamente.

El hecho de que las células valvulares nativas no puedan oxidar las LDL por sí mismas, mientras que las células del músculo liso en los vasos sanguíneos sí pueden, también resalta una distinción clave entre CAVD y aterosclerosis. El estudio, que incluyó a la primera autora Ana Porras, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Masters, tiene implicaciones importantes para el desarrollo de nuevos fármacos que pueden evitar que el CAVD precoz progrese a la estenosis al hacer que sea menos probable que las GAG se unan a las LDL.

“El mensaje de nuestro estudio es que CAVD es un proceso de varias etapas y que las células valvulares sanas responden de manera diferente a las LDL que las células de los vasos sanguíneos”, sentencia Masters. “La capacidad de examinar varios pasos en este nuevo modelo in vitro de CAVD inicial abre varias vías prometedoras para el desarrollo de fármacos que son distintos de los de la aterosclerosis”, concluye.


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