Molécula recién descubierta podría tratar la insuficiencia cardíaca
En la insuficiencia cardíaca, el corazón no puede bombear sangre de manera eficaz por todo el cuerpo. Un factor clave en el desarrollo de esta condición es la desregulación del calcio. Una molécula recién descubierta que pueda abordar este problema podría convertirse en el próximo objetivo terapéutico para esta afección cardíaca.
El corazón puede contraerse, relajarse y bombear sangre a través de las venas de manera eficaz, en parte debido a un proceso llamado "ciclo del calcio". Este proceso permite que el calcio circule dentro y fuera de las células.
Este ciclo a veces se ve afectado por la edad de una persona, lo que también puede afectar la velocidad o la potencia con la que el músculo cardíaco bombea sangre.
Por lo tanto, la desregulación del calcio puede conducir al desarrollo de insuficiencia cardíaca.
Hasta ahora, los investigadores se han centrado en desarrollar terapias dirigidas a una molécula conocida como SERCA, cuya función es transportar iones de calcio, asegurando la relajación del músculo cardíaco.
En la insuficiencia cardíaca, SERCA no funciona correctamente, lo que ha llevado a algunos científicos a estudiar las posibilidades de desarrollar una terapia génica que aumente la expresión de SERCA.
Ahora, sin embargo, especialistas de la Universidad de Texas Southwestern en Dallas, y de la Universidad Loyola de Chicago en Illinois, han descubierto un micropéptido, al que llamaron “marco de lectura abierto enano” (DWORF). Los científicos creen que DWORF podría allanar el camino hacia mejores tratamientos para la insuficiencia cardíaca.
“Nuestro laboratorio descubrió recientemente un micropéptido llamado [DWORF], que se une directamente a SERCA y mejora su actividad”, explica la autora principal de este nuevo estudio, Catherine Makarewich.
"En este estudio, exploramos el potencial terapéutico de los niveles altos de DWORF, como una forma de aumentar la actividad de SERCA y mejorar la contractilidad cardíaca en la insuficiencia cardíaca".
Catherine Makarewich
El impacto de DWORF en la función cardíaca
Makarewich y su equipo descubrieron por primera vez que DWORF desplaza una molécula llamada fosfolamban (PLN), que inhibe la actividad de SERCA.
Esto sugirió que los científicos podrían usar DWORF para ayudar a impulsar la actividad de SERCA, permitiendo así que el corazón recupere su capacidad de contraerse y relajarse de manera efectiva.
En el estudio actual, cuyos hallazgos aparecen en la revista eLife, los investigadores trabajaron con ratones que diseñaron genéticamente para expresar niveles más altos de DWORF, niveles más altos de PLN o niveles más altos de DWORF y PLN en el corazón.
Al comparar los roedores modificados genéticamente con los normales, los científicos notaron que los ratones con niveles más altos de DWORF tenían un mejor ciclo de calcio que los ratones normales.
Al mismo tiempo, los ratones diseñados para expresar niveles más altos de PLN tenían un ciclo de calcio más deficiente en comparación con los controles. Finalmente, en los ratones con altos niveles de ambas moléculas, DWORF previno el impacto de PLN.
"Un candidato atractivo" para nuevas terapias
Para consolidar estos hallazgos, los investigadores también evaluaron los efectos de DWORF en un modelo de ratón de miocardiopatía dilatada, en el que el corazón se agranda y no puede bombear sangre de manera eficiente.
Los ratones normales con miocardiopatía dilatada tenían una función deficiente del ventrículo izquierdo del corazón, la parte del corazón que bombea sangre oxigenada hacia el cuerpo.
Los ratones con miocardiopatía dilatada que también fueron diseñados para tener niveles más altos de DWORF, sin embargo, mostraron una mejor función del ventrículo izquierdo del corazón.
Por el contrario, los roedores con el mismo problema cardíaco pero sin DWORF mostraron una función del ventrículo izquierdo aún más pobre que los controles.
Makarewich y su equipo también observaron que los ratones con niveles altos de DWORF no mostraban algunos de los signos fisiológicos habituales de la miocardiopatía, como el agrandamiento de las cámaras cardíacas, el adelgazamiento de las paredes de las cámaras y un mayor volumen de células del músculo cardíaco.
Además, los ratones con niveles altos de DWORF no desarrollaron una acumulación de tejido cicatricial en el corazón, que es otra característica de la miocardiopatía.
"Los intentos anteriores de restaurar SERCA para proteger contra la insuficiencia cardíaca no han tenido éxito porque se han centrado en aumentar los niveles de SERCA en sí", señala el autor principal del estudio, Eric Olson.
Sin embargo, basándose en los hallazgos actuales, cree que el equipo puede haber identificado un objetivo terapéutico más viable en DWORF.
“Creemos que, en cambio, aumentar los niveles de DWORF puede ser más factible y que el pequeño tamaño de la molécula DWORF podría convertirla en un candidato atractivo para un fármaco de terapia génica para la insuficiencia cardíaca”, añade Olson.
