Ultrasonidos para mejorar la curación con células madre cardíacas

Un estudio en el que han participado investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), del Instituto Julius Wolff y del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), este último líder del proyecto, ha demostrado que sometiendo las células madre cardíacas a un tratamiento sencillo de ultrasonidos de baja intensidad, las células experimentan cambios permanentes que favorecen su movilidad, migración en el tejido y reparación del tejido cardíaco dañado en un infarto.

Después de sufrir un infarto de corazón que haya producido pérdida de tejido muscular, el espacio es ocupado habitualmente por tejido cicatricial y la pérdida de músculo es permanente. Sin embargo, en el corazón hay células madres cardíacas (mesoangioblastos) que pueden regenerar el tejido muscular, pero su capacidad de migración y regeneración es muy limitada. Por ello, se han dedicado importantes esfuerzos a entender el comportamiento de estas células, tratando de desarrollar tratamientos para una mejor regeneración del tejido.

Este estudio, en el que ha participado la UPM a través de su Centro de Tecnología Biomédica (CTB), ha sido promovido por Aurora Bernal (CNIC) a partir de su idea de aplicar en este campo el tratamiento con ultrasonidos que, en la práctica, ya se emplea para favorecer la recuperación de pacientes con afecciones de hueso u otros tejidos blandos. En estos casos el tratamiento con ultrasonidos promueve la reorganización del citoesqueleto celular y su diferenciación. Para el trabajo realizado se emplearon células madre cardíacas de origen humano y de ratón para analizar los cambios producidos por el tratamiento con ultrasonidos. Se comprobó que las células tratadas con ultrasonidos eran más deformables y tenían una mayor movilidad. Los cambios son producidos a través de la señal bioquímica que desencadenan (por efecto de la excitación con ultrasonidos) proteínas relacionadas con la adhesión celular (integrinas). Además, se inyectaron células de ratón -sin tratar o tratadas mediante ultrasonidos- en ratones, comprobando una respuesta mucho mejor en el caso de las células tratadas mediante ultrasonidos.

Los resultados obtenidos en esta investigación señalan que el tratamiento utilizado podría resultar una herramienta muy útil en el campo de la terapia celular cardiaca.

A BERNAL, LM PÉREZ, B DE LUCAS, N SAN MARTÍN, A KADOW-ROMACKER, GR PLAZA, K RAUM, BG GÁLVEZ. “Low-Intensity Pulsed Ultrasound Improves the Functional Properties of Cardiac Mesoangioblasts”. Stem Cell Reviews and Reports, 11, 852-865. 2015.

GR PLAZA, N MARÍ, BG GÁLVEZ, A BERNAL, GV GUINEA, R DAZA, J PÉREZ-RIGUEIRO, C SOLANAS, M ELICES. “Simple measurement of the apparent viscosity of a cell from only one picture: Application to cardiac stem cells”. Physical review E, 90, 052715, 2014.

Imagen: Esquemas (a) del tratamiento con ultrasonidos y (b) de la medida de viscosidad del citoplasma mediante aspiración con un microcapilar.