En el infarto agudo
de miocardio, la obstrucción de la arteria coronaria provoca que un elevado
número de cardiomiocitos (células del miocardio) sufran necrosis y/o apoptosis
(suicidio celular), produciéndose cardiomiopatía isquémica y fallo cardíaco
congestivo. Los cardiomiocitos muertos son reemplazados por una cicatriz fibrótica
que impide el trabajo electromecánico normal del tejido cardíaco, dando lugar a
la aparición de arritmias postinfarto.
La escasez de
estudios científicos sobre el tratamiento de las arritmias postinfarto utilizando
células madre, ha llevado a un grupo de investigadores de la RIC (Red de Investigación Cardiovascular) a
desarrollar unas células derivadas de cardiosferas (grupos de células madre
cardíacas formadas a partir de tejido cardiaco de donante) que posteriormente
serán aplicadas en un modelo experimental para eliminar el sustrato de las
arritmias.
El trasplante de
células madre en el miocardio dañado (terapia celular cardiaca) está
demostrando en numerosos ensayos clínicos su potencial para restaurar la
función cardíaca. Los tipos de células más utilizados con tal fin son los
mioblastos esqueléticos y las células madre mesenquimales derivadas de la
médula ósea, pero la falta de resultados concluyentes hacen necesarias nuevas
alternativas.
Emergen en ese campo
las CDCs (células derivadas de
cardiosferas) como fuente de células muy prometedora, principalmente por su
capacidad intrínseca para proliferar y su potencial natural de diferenciación
hacia linajes cardíacos. Además estas CDCs demuestran mayor potencial de
secreción de factores paracrinos (sustancias moduladoras de la actividad celuar),
angiogénesis (formación de nuevos vasos sanguíneos), diferenciación
cardiogénica, preservación de tejido isquémico, atenuación de remodelación adversa (formación de cicatriz fibrótica) y
beneficios funcionales tras el infarto de miocardio, elementos claves todos
ellos a la hora de conseguir mejores resultados en el tratamiento de patologías
vía regeneración miocárdica.
La Unidad de Terapia Celular y la Unidad de Diagnóstico-Terapéutica
Endoluminal del Centro de Cirugía de
Mínima Invasión (Cáceres) en colaboración con el Dr. Ángel Arenal del Servicio
de Cardiología del Hospital Gregorio Marañón (Madrid) han desarrollado unas CDCs
porcinas que están siendo actualmente evaluadas en ensayos preclínicos en un
modelo de animal grande. La terapia celular con estas células podría reducir el
tamaño de la cicatriz y de tejido heterogéneo eliminando de esta forma el
sustrato de las arritmias postinfarto.
El protocolo de expansión desarrollado por los
investigadores de la RIC permite obtener un elevado número de células. En la literatura científica sobre
protocolos de expansión hay mucha variabilidad en términos de rendimiento. Este
grupo de investigación de la RIC ha conseguido, en un período de cuatro meses, entre
10 y 100
millones de CDCs. Para dichas expansiones, sólo necesitaron un gramo de
tejido cardíaco y no fue necesaria la aplicación de factores de crecimiento
utilizados en otros protocolos de expansion.
Aunque antes se
pensaba que las células madre
una vez implantadas eran capaces de diferenciarse hacia otros tejidos, en los
últimos años se está viendo que el efecto terapéutico de las células madre
viene mediado sobre todo por la secreción de factores de crecimiento. Las
células madre, una vez que se implantan en el paciente, producen una serie de
compuestos que son recogidos por el tejido donde es implantado y esos
compuestos favorecen la proliferación y la regeneración del propio tejido. Las
CDCs desarrolladas por los investigadores de la RIC presentan altos niveles de
factores de crecimiento (IGF-1 y su receptor, HGF y TGF-β1), lo cual podría
indicar que una vez implantadas
estas células en el tejido cardiaco secretarán compuestos que podrían promover la
proliferación y regeneración del tejido dañado.
Los investigadores de
la RIC han comenzado un estudio preclínico que se define como “una prueba de
concepto para demostrar que
estas células pueden tener aplicación en el tratamiento de las taquicardias
ventriculares”. El ensayo preclínico se inició en mayo de 2013 y en noviembre
de 2013 se resolvió favorablemente la concesión de financiación al Proyecto de
Investigación en Salud del ISCIII solicitado por el Dr. Ángel Arenal en
colaboración con el Centro de Cirugía de Mínima Invasión. Por último, está previsto
que a lo largo de 2014 se tengan ya las imágenes que demuestren los cambios
regenerativos en el tejido cardíaco.
Este estudio
preclínico tiene una primera fase en la que se administran las CDCs por vía intramiocárdica y una segunda
fase en la que estas mismas células se administrarán por vía intracoronaria. Tras
la administración de las células, un análisis de imagen cardíaca permitirá
posteriormente un mapeo en las zonas de la cicatriz en las que se inyectaron
las células.
Por último,
durante la investigación, han descubierto además un “enigma” científicamente
curioso, cuyo origen los investigadores de la RIC están pendientes de resolver.
Los investigadores de la RIC probaron a cultivar las células porcinas en pases
iniciales a concentraciones de oxígeno bajas (similares a
las condiciones fisiológicas del tejido cardíaco). A esas condiciones se
conseguía un bajo rendimiento en las expansiones in vitro, lo cual descarta este procedimiento para su aplicación
preclínica. Estos resultados chocan con los publicados hasta ahora en la
literatura científica y que apuntaban a que el cultivo de células a bajo
oxígeno permitía la expansión de un gran número de células.
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