Investigadores de la Universidad de Illinois Chicago han identificado un proceso mediante el cual las enzimas pueden ayudar a prevenir el daño cardíaco en pacientes de quimioterapia.
Las enzimas normalmente se encuentran en las mitocondrias de una célula, el centro neurálgico que produce energía. Pero cuando las células del corazón se someten a estrés por ciertos tipos de medicamentos de quimioterapia, las enzimas se mueven hacia el núcleo de la célula, donde pueden mantener vivas las células. El artículo está publicado en Comunicaciones de la naturaleza.
«A medida que la quimioterapia se ha vuelto cada vez más efectiva, tenemos más y más sobrevivientes de cáncer. Pero la parte trágica es que muchos de estos sobrevivientes ahora tienen problemas de insuficiencia cardíaca», explicó el coautor principal Sang Ging Ong, profesor asistente de farmacología y medicina.
Esto ha llevado al surgimiento de un campo llamado cardio-oncología. La mayoría de las investigaciones previas en el campo se centraron en los mecanismos por los cuales los medicamentos de quimioterapia dañan las mitocondrias de las células del corazón. Este equipo de investigación estaba interesado en investigar desde un ángulo diferente: ¿Por qué los corazones de algunos pacientes escapan al daño? ¿Hay algo particular en sus células que los proteja?
Primero, el equipo descubrió que cuando las células del corazón estaban estresadas por la quimioterapia, las enzimas mitocondriales se movían hacia el núcleo de la célula, un fenómeno inusual. Pero no sabían si ese movimiento era la causa del daño de la célula o el medio de su protección, explicó el Dr. Jalees Rehman, coautor principal, profesor Benjamin Goldberg y jefe del Departamento de Bioquímica y Genética Molecular de la UIC.
«Realmente no sabíamos qué camino tomaría», dijo.
Para averiguarlo, los investigadores generaron versiones de las enzimas que se moverían específicamente hacia el núcleo y evitarían las mitocondrias. Descubrieron que esta reubicación fortaleció las células, manteniéndolas con vida. Demostraron que este proceso funcionó tanto en células cardíacas generadas a partir de células madre humanas como en ratones expuestos a quimioterapia.
«Este parece ser un nuevo mecanismo mediante el cual las células del corazón pueden defenderse contra el daño de la quimioterapia», dijo Rehman, quien también es miembro del Centro de Cáncer de la Universidad de Illinois.
El descubrimiento sugiere nuevas posibilidades clínicas. Los médicos podrían evaluar a pacientes individuales para ver si las células cardíacas generadas a partir de células madre personalizadas se protegerían adecuadamente de la quimioterapia moviendo sus enzimas desde sus mitocondrias hacia el núcleo de la célula. Los médicos podrían extraer sangre del paciente, producir células madre a partir de las células sanguíneas y luego usar esas células madre personalizadas para generar células cardíacas con la misma composición genética que las células cardíacas del paciente.
«Evaluar la lesión causada por la quimioterapia y el movimiento enzimático de la mitocondria al núcleo de esas células cardíacas en un laboratorio ayudaría a determinar cuál sería la respuesta probable del paciente a la quimioterapia», dijo Rehman.
En pacientes con protección inadecuada, se podría mejorar la protección aumentando el movimiento enzimático y la protección de las células del corazón.
Los investigadores están ansiosos por realizar más estudios para ver si este método podría ayudar a prevenir el daño cardíaco causado por otras afecciones, como presión arterial alta y ataques cardíacos, y si funcionaría en otras células, como las de los vasos sanguíneos.
Los otros autores del artículo son Shubhi Srivastava, Priyanka Gajwani, Jordan Jousma, Hiroe Miyamoto, Youjeong Kwon, Arundhati Jana, Peter Toth y Gege Yan, todos de la Facultad de Medicina de la UIC. La investigación fue financiada por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Americana del Corazón.
