INVESTIGACIÓN CARDIOVASCULAR

La miocardiopatía dilatada nace del fallo de una proteína en el corazón

EFEFUTURO.- Un equipo internacional de científicos ha descubierto en un modelo experimental que la miocardiopatía dilatada -que causa insuficiencia cardíaca y muerte prematura en los jóvenes- surge de YME1, una proteína implicada en el suministro energético de las células del corazón, una energía necesaria para bombear la sangre.

<p>Estudios de PET en animal sano (izquierda) y animal con miocardiopatía dilatada e insuficiencia cardíaca por falta de la proteína YME1 (derecha)

Estudios de PET en animal sano (izquierda) y animal con miocardiopatía dilatada e insuficiencia cardíaca por falta de la proteína YME1 (derecha). El corazón en ambos casos está señalado por el recuadro de línea discontinua blanca. Ver la captación intensa de glucosa en el estudio de la derecha (color amarillo), que está ausente en el animal sano de la izquierda. CNIC

El estudio, publicado en Science, ha sido realizado por científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y de los Institutos de Investigación CECAD y Max Planck de Colonia (Alemania), con la participación del Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz y del CEU en Madrid.

Los cardiomiocitos son las células que forman el corazón. A diferencia de las células de otros órganos como el hígado, no se reemplazan con los años “y por eso es importante que funcionen bien“, explica a EFE el doctor Borja Ibáñez, investigador del CNIC y cardiólogo del Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz y codirector del trabajo.

Estas células hacen que diariamente el corazón se contraiga unas 100.000 veces y bombee unas ocho toneladas de sangre.

Cualquier fallo en el abastecimiento energético de estas células afecta directamente al bombeo del corazón y causa insuficiencia cardíaca y muerte prematura, es decir, miocardiopatía dilatada, una dolencia que afecta a jóvenes de entre 30 y 40 años y para la que no hay tratamiento específico “por eso es imprescindible entender los mecanismos que la originan, para diseñar estrategias terapéuticas o preventivas en el futuro”, precisa Ibáñez.

El origen del fallo, a estudio

El estudio es una colaboración entre dos grupos muy diferentes: uno de investigadores cardiólogos centrados en la insuficiencia cardiaca y el infarto, y otro de biólogos moleculares que sólo habían trabajado con levaduras, nunca con animales vivos.

Decidieron entonces estudiar el proceso mitocondrial en ratones.

Las mitocondrias (la parte de las células que producen energía) son algo parecido a una central energética: metabolizan azúcares, aminoácidos y ácidos grasos (los ‘carburantes’) y con ellos producen energía para los cardiomiocitos.

Fotografía de los iInvestigadores Jaime García-Prieto y Borja Ibáñez (sentado) en el CNIC en Madrid.

Una proteína, responsable de todo el proceso

La encargada de que las mitocondrias hagan bien su trabajo es una proteína: la YME1, clave en la regulación, número, tipo y forma de las mitocondrias.

Los biólogos sabían que YME1 era importante para el funcionamiento de estas células en las levaduras y estudiaron si tenían el mismo impacto en ratones.

“Al eliminar esta proteína de las células del corazón, los ratones nacían aparentemente normales pero semanas después (equivalente a unos 30 años en humanos) comenzaba la insuficiencia cardíaca y la miocardiopatía dilatada: el corazón se dilataba y no bombeaba bien la sangre. Teníamos el modelo más parecido a los pacientes humanos, que son relativamente jóvenes y aparentan estar sanos hasta que de pronto se manifiesta la dolencia, mueren o necesitan un trasplante”.

Lo que queríamos saber era qué le pasaba a los ratones y por qué sus corazones fallaban“, puntualiza a EFE el biólogo y coprimer firmante del trabajo Jaime García-Prieto. “Entonces vimos que la ausencia de esta proteína en la mitocondria hacía que en lugar de utilizar el ácidos grasos como carburante habitual empezaron a usar glucosa y pensamos que esa podía ser la causa de que el corazón empezase a fallar”.

Y es que en las personas sanas, se sabe que los cardiomiocitos del corazón consumen más ácidos grasos que azúcares para producir energía mientras que en los pacientes con insuficiencia cardiaca ocurre todo lo contrario: consumen más azúcares que grasas.

¿Una protección o la causa de la insuficiencia?

Hasta ahora se pensaba que esto era una protección del organismo pero el estudio demostró que “no es un mecanismo de defensa, sino uno de los motivos que hacen que los corazones de estos pacientes acaben fallando”, sostiene el doctor Ibáñez.

Tras detectar el origen del problema, los investigadores hicieron varias pruebas, algunas genéticas y otra basada en un simple cambio de dieta a una más rica en ácidos grasos, “una estrategia aparentemente simple pero que ha sido todo un hallazgo y que ha hecho que el ratón se recupere precoz y rápidamente”, destaca García-Prieto.

Y es que al cambiar la dieta de los animales por una de alto contenido en ácidos grasos, observaron que las células retomaban su metabolismo normal y que el corazón recuperaba su función, un hallazgo con implicaciones terapéuticas futuras.

Una dieta específica para los pacientes de miocardiopatía dilatada

No queremos mandar el mensaje de que para todos los pacientes con insuficiencia cardiaca -o que hayan sufrido un infarto- sea beneficioso seguir una dieta elevada en grasas”, pero “para un grupo concreto, como los pacientes de miocardiopatía dilatada, que no tienen terapias disponibles, quizá puede ser distinto“. Aún así todavía queda mucha investigación por hacer, subraya el doctor Ibáñez.

En la misma línea,  el director general del CNIC, Valentín Fuster, sugiere prudencia en la interpretación de los resultados: “Está sobradamente demostrado que una dieta rica en grasas es a grandes rasgos perjudicial para la salud, ya que aumenta la incidencia de aterosclerosis. La posibilidad de que ante ciertos casos de insuficiencia cardiaca esta dieta pueda beneficiar al paciente es muy provocativo y atractivo, pero todavía queda mucha investigación traslacional por hacer antes de valorarlo como definitivo”.

Por todo ello, añade el prestigioso cardiólogo, “esta línea de investigación multicéntrica debe continuar y quizá, en un futuro a medio plazo, estemos en disposición de contestar a esta pregunta y eventualmente derribar otro paradigma establecido”.

Más allá de las dudas, “el resultado del estudio confirma la necesidad de dedicar más recursos a la investigación básica que avance en el conocimiento de los sistemas biológicos a nivel molecular para entenderlos mejor y así ser capaces de resolver los problemas que desencadenan enfermedades en los pacientes“, opina el doctor Ibáñez. EFEFUTURO

El estudio, publicado en Science, ha sido realizado por científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y de los Institutos de Investigación CECAD y Max Planck de Colonia (Alemania), con la participación del Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz y del CEU en Madrid.

Los cardiomiocitos son las células que forman el corazón. A diferencia de las células de otros órganos como el hígado, no se reemplazan con los años “y por eso es importante que funcionen bien“, explica a EFE el doctor Borja Ibáñez, investigador del CNIC y cardiólogo del Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz y codirector del trabajo.

Estas células hacen que diariamente el corazón se contraiga unas 100.000 veces y bombee unas ocho toneladas de sangre.

Cualquier fallo en el abastecimiento energético de estas células afecta directamente al bombeo del corazón y causa insuficiencia cardíaca y muerte prematura, es decir, miocardiopatía dilatada, una dolencia que afecta a jóvenes de entre 30 y 40 años y para la que no hay tratamiento específico “por eso es imprescindible entender los mecanismos que la originan, para diseñar estrategias terapéuticas o preventivas en el futuro”, precisa Ibáñez.

El origen del fallo, a estudio

El estudio es una colaboración entre dos grupos muy diferentes: uno de investigadores cardiólogos centrados en la insuficiencia cardiaca y el infarto, y otro de biólogos moleculares que sólo habían trabajado con levaduras, nunca con animales vivos.

Decidieron entonces estudiar el proceso mitocondrial en ratones.

Las mitocondrias (la parte de las células que producen energía) son algo parecido a una central energética: metabolizan azúcares, aminoácidos y ácidos grasos (los ‘carburantes’) y con ellos producen energía para los cardiomiocitos.

Fotografía de los iInvestigadores Jaime García-Prieto y Borja Ibáñez (sentado) en el CNIC en Madrid.

Una proteína, responsable de todo el proceso

La encargada de que las mitocondrias hagan bien su trabajo es una proteína: la YME1, clave en la regulación, número, tipo y forma de las mitocondrias.

Los biólogos sabían que YME1 era importante para el funcionamiento de estas células en las levaduras y estudiaron si tenían el mismo impacto en ratones.

“Al eliminar esta proteína de las células del corazón, los ratones nacían aparentemente normales pero semanas después (equivalente a unos 30 años en humanos) comenzaba la insuficiencia cardíaca y la miocardiopatía dilatada: el corazón se dilataba y no bombeaba bien la sangre. Teníamos el modelo más parecido a los pacientes humanos, que son relativamente jóvenes y aparentan estar sanos hasta que de pronto se manifiesta la dolencia, mueren o necesitan un trasplante”.

Lo que queríamos saber era qué le pasaba a los ratones y por qué sus corazones fallaban“, puntualiza a EFE el biólogo y coprimer firmante del trabajo Jaime García-Prieto. “Entonces vimos que la ausencia de esta proteína en la mitocondria hacía que en lugar de utilizar el ácidos grasos como carburante habitual empezaron a usar glucosa y pensamos que esa podía ser la causa de que el corazón empezase a fallar”.

Y es que en las personas sanas, se sabe que los cardiomiocitos del corazón consumen más ácidos grasos que azúcares para producir energía mientras que en los pacientes con insuficiencia cardiaca ocurre todo lo contrario: consumen más azúcares que grasas.

¿Una protección o la causa de la insuficiencia?

Hasta ahora se pensaba que esto era una protección del organismo pero el estudio demostró que “no es un mecanismo de defensa, sino uno de los motivos que hacen que los corazones de estos pacientes acaben fallando”, sostiene el doctor Ibáñez.

Tras detectar el origen del problema, los investigadores hicieron varias pruebas, algunas genéticas y otra basada en un simple cambio de dieta a una más rica en ácidos grasos, “una estrategia aparentemente simple pero que ha sido todo un hallazgo y que ha hecho que el ratón se recupere precoz y rápidamente”, destaca García-Prieto.

Y es que al cambiar la dieta de los animales por una de alto contenido en ácidos grasos, observaron que las células retomaban su metabolismo normal y que el corazón recuperaba su función, un hallazgo con implicaciones terapéuticas futuras.

Una dieta específica para los pacientes de miocardiopatía dilatada

No queremos mandar el mensaje de que para todos los pacientes con insuficiencia cardiaca -o que hayan sufrido un infarto- sea beneficioso seguir una dieta elevada en grasas”, pero “para un grupo concreto, como los pacientes de miocardiopatía dilatada, que no tienen terapias disponibles, quizá puede ser distinto“. Aún así todavía queda mucha investigación por hacer, subraya el doctor Ibáñez.

En la misma línea,  el director general del CNIC, Valentín Fuster, sugiere prudencia en la interpretación de los resultados: “Está sobradamente demostrado que una dieta rica en grasas es a grandes rasgos perjudicial para la salud, ya que aumenta la incidencia de aterosclerosis. La posibilidad de que ante ciertos casos de insuficiencia cardiaca esta dieta pueda beneficiar al paciente es muy provocativo y atractivo, pero todavía queda mucha investigación traslacional por hacer antes de valorarlo como definitivo”.

Por todo ello, añade el prestigioso cardiólogo, “esta línea de investigación multicéntrica debe continuar y quizá, en un futuro a medio plazo, estemos en disposición de contestar a esta pregunta y eventualmente derribar otro paradigma establecido”.

Más allá de las dudas, “el resultado del estudio confirma la necesidad de dedicar más recursos a la investigación básica que avance en el conocimiento de los sistemas biológicos a nivel molecular para entenderlos mejor y así ser capaces de resolver los problemas que desencadenan enfermedades en los pacientes“, opina el doctor Ibáñez. EFEFUTURO

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