Las enfermedades cardiacas congénitas, anomalías que afectan al corazón y su funcionamiento, presentes en el momento del nacimiento, provocan más muertes durante el primer año de vida que cualquier otro defecto congénito.
En 2009, el Instituto Nacional del Corazón, Pulmón y Sangre de EE.UU. lanzó un programa de medicina traslacional destinado a identificar los componentes genéticos que intervienen en el desarrollo de las cardiopatías congénitas. Seis años después, los resultados obtenidos apuntan a la participación de diferentes rutas biológicas entre las que destacan aquellas relacionadas con los cilios, estructuras celulares bajo la forma de delgadas protuberancias sobre la superficie de la célula que ejercen funciones diversas. “Este proyecto nos ha dado nueva perspectiva sobre las rutas biológicas implicadas en el desarrollo del corazón,” indica Cecilia Lo, directora del proyecto. “Los genes y rutas identificadas en nuestro estudio tendrán importancia clínica para interrogar las causas genéticas de la cardiopatía congénita en los pacientes.”
Los investigadores llevaron a cabo un rastreo masivo de mutaciones relacionadas con el desarrollo del corazón en más de 87.000 ratones obtenidos por mutagénesis química. Cada uno de los embriones fue examinado mediante ultrasonidos y en aquellos en los que se detectó una anomalía cardiaca se secuenció el exoma para identificar qué genes estaban afectados. Esta aproximación permitió identificar 61 genes implicados en el desarrollo de anomalías cardíacas, la mayoría de ellos relacionados con la función y estructura de los cilios. Algunos de estos genes ya habían sido considerados como genes candidatos a partir de estudios con pacientes con cardiopatías congénitas. Respaldando los resultados obtenidos en estos trabajos previos, las rutas moleculares obtenidas de la interacción de las proteínas codificadas por los genes identificados en ratón solapaban con aquellas derivadas de los genes candidatos en humanos.
Cecilia Lo ha manifestado la sorpresa del equipo al encontrar que muchos de los genes identificados en ratón estaban relacionados con los cilios o la señalización celular dependiente de ellos. “Estos resultados sugieren que los cilios juegan un papel central en el desarrollo del corazón, incluyendo la formación de la asimetría izquierdo-derecha del sistema cardiovascular, el cual es crítico para la oxigenación eficiente de la sangre,” comenta la investigadora.
Tanto la información obtenida como los modelos de ratón generados constituyen un nuevo punto de partida para evaluar los mecanismos moleculares que intervienen en las enfermedades cardiacas congénitas en humanos, especialmente durante el desarrollo fetal, etapa que no había sido analizada en profundidad, en la que la incidencia de las cardiopatías congénitas es mayor.
Referencia: Li Y, et al. Global genetic analysis in mice unveils central role for cilia in congenital heart disease. Nature. 2015 Mar 25. doi: 10.1038/nature14269.
Fuente: http://www.upmc.com/media/NewsReleases/2015/Pages/cilia-congenital-heart-disease.aspx
Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research Institute (http://www.genome.gov).
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