Un estudio llevado a cabo por investigadores de ingeniería de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) ha demostrado que la estimulación eléctrica de células musculares del corazón (cardiomiocitos) diseñadas a partir de células madre humanas ayuda al desarrollo y función del mismo.Los expertos utilizaron señales eléctricas diseñadas para imitar a las de un corazón en desarrollo, con el fin de regular y sincronizar las propiedades de latido de cardiomiocitos nacientes, es decir, las células que apoyan la función del latido de nuestro corazón.
La enfermedad cardiovascular es uno de los principales problemas de salud en el mundo, sobre todo porque el corazón no es capaz de repararse a sí mimso. Si debido a una lesión o enfermedad los cardiomiocitos se pierden, éstos solo tienne una mínima capacidad para regenerarse. Los investigadores han intentado desarrollar diferentes maneras de regenerar corazones a través del uso de cardiomiocitos cultivados a partir de células del paciente tomadas de la piel o de la sangre.
Para lograr el éxito, los cardiomiocitos tienen que responder e integrarse con el músculo que rodea el corazón. Sin embargo, actualmente, la inmadurez y los latidos irregulares resultado de los cardiomiocitos humanos derivados de células madre han limitado su utilidad en la medicina regenerativa y la investigación biológica. Como afirma Gordana Vunjak-Novakovic, directora de la investigación, profesora de la fundación Mikati de Ingeniería Biomédica y profesora de Ciencias Médica:"Hemos hecho un descubrimiento emocionante".
Señala que "Aplicamos la estimulación eléctrica para madurar estas células, regular su función contráctil y mejorar su capacidad de conectar con las demás. De hecho, hemos entrenado a la célula a adoptar el patrón de latidos del corazón, mejoramos la organización de proteínas cardiacas importantes y adyudamos a que las células se vuelvan más como las adultas. Este precondicionamiento es un paso importante para la generación de células resistentes que son útiles para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo el estudio de la biología de los cardiomiocitos, las pruebas de fármacos y la terapia de células madre. Y creemos que nuestro método podría conducir a la reducción de la arritmia durante la regeneración del corazón basada en células".
La estimulación eléctrica aumenta la conectividad
Los investigadores cultivaron cardiomiocitos derivados de células madre humanas para rediseñarlos en estructuras tridimensionales y más tarde exponerlas a señales eléctricas que imitaban las de un corazón sano durante más de una semana. Con este proceso demostraron que la estimulación aumenta la conectividad de los cardiomiocitos y la regularidad de la contracción muscular.
Como explica Vunjak-Novakovic "el corazón es un órgano de complejidad increíble, con unos 3.000 millones de células que laten de forma sincrónica en respuesta a señales eléctricas. Nuestra capacidad para recapitular la biología utilizando herramientas de bioingeniería continúa impulsando nuestro trabajo y es una fuente de inspiración".
Ya están pensando en nuevos estudios para comprobar cómo el corazón inmaduro desarrolla su función de latir e investigar si los cardiomiocitos condicionados pueden integrarse con el músculo cardíaco, proporcionando asñi un funcionamiento sincronizado de los latidos.
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