Un parche cardiaco podría regenerar las partes musculares que han sido dañadas por un ataque al corazón. El parche ha sido diseñado por científicos de la Universidad de Duke, quienes han publicado un estudio con los hallazgos en un artículo de la revista Nature Communications. El proyecto ha recibido una financiación de 8,6 millones de dólares por parte de los National Institutes of Health (NIH) de los Estados Unidos.

“En este momento, prácticamente todas las terapias existentes tienen como objetivo reducir los síntomas del daño cardiaco, pero ningún enfoque ha sido capaz de reemplazar el músculo perdido porque, una vez que está muerto, no vuelve a crecer de manera natural. Este es un método a través del cual podríamos reemplazar los músculos con tejidos hechos fuera del cuerpo”, explica Ilia Shadrin, especialista en ingeniería biomédica en la Universidad de Duke.

A diferencia de otros órganos humanos, el corazón no puede regenerarse tras un infarto. El músculo muerto suele reemplazarse por un tejido cicatricial que ya no puede transmitir señales eléctricas o contraerse, las cuales son necesarias para generar latidos cardiacos normales. De esta forma, el sujeto acaba padeciendo insuficiencia cardiaca, una enfermedad que los expertos estiman que afecta a más de 12 millones de pacientes en todo el mundo.

Cultivos de células madre

Los ensayos clínicos actuales están probando la inyección de células madre derivadas de la médula ósea hematopoyéticas o del propio corazón para intentar regenerar parte del músculo dañado. Aunque existen efectos positivos de estos tratamientos, los científicos no comprenden bien el mecanismo por el que funciona. Menos del 1% de las células inyectadas sobreviven y permanecen en el corazón y un porcentaje inferior aún se transforma en células del músculo cardiaco.

El parche cardiaco diseñado por el equipo de la Universidad de Duke utiliza células madre pluripotentes humanas para que puedan convertirse en cualquier tipo de célula corporal. Los científicos explican que se pueden cultivar varios tipos de células cardiacas a partir de estas células madre: cardiomiocitos, responsables de la contracción muscular; fibroblastos, responsables de la estructura del tejido cardiaco; y células del músculo endotelial y liso, encargadas de formar los vasos sanguíneos. El mecanismo se puede observar en el siguiente vídeo.

https://youtu.be/S2Z98Sn7hHs

Los investigadores colocan proporciones concretas de estas células en una sustancia gelatinosa en la que se organizan y crecen hasta convertirse en tejido funcional. El equipo tardó muchos años en conseguir la combinación correcta del número de células, de los factores de crecimiento de los nutrientes y de las condiciones que tenía que tener el cultivo para que el parche cardiaco fuera lo suficientemente grande y funcional como para regenerar el tejido cardiaco.

Por el momento, los investigadores han demostrado que los parches cardiacos sobreviven, se vascularizan y mantienen su función cuando se implantan en corazones de ratones. Sin embargo, para que reemplace el trabajo del músculo cardiaco muerto de pacientes humanos sería necesario que fuera mucho más grueso, lo que necesitaría una mayor vascularización para que las células del interior tuvieran suficiente oxígeno y nutrientes, tal y como señalan los autores del estudio.