Diversos estudios preclínicos sugieren el potencial de los exosomas para reparar el tejido cardíaco después de un infarto al miocardio (IM), así como los beneficios de la terapia celular. El objetivo del estudio “Experimental, Systems, and Computational Approaches to Understanding the MicroARN-Mediated Reparative Potential of Cardiac Progenitor Cell–Derived Exosomes From Pediatric Patients”, de Udit Agarwal, et al. era evaluar la edad del donador y la hipoxia y el rol de la hipoxia en células progenitoras cardíacas pediátricas derivadas de exosomas. El modelo que se usó fueron ratas con lesión isquémica por reperfusión. A continuación hacemos un resumen de los puntos más sobresalientes de dicho ensayo clínico.
Por América Torres
Exosomas y reparación cardíaca después de un infarto
Las células progenitoras cardíacas (CPC) se descubrieron en el 2003. A partir de entonces se han investigado múltiples tipos de terapias encaminadas a mejorar la función cardíaca después de haber sufrido un infarto al miocardio y a prevenir la insuficiencia cardíaca. Durante las últimas dos décadas, la terapia con células progenitoras se ha convertido en una opción emocionante para mejorar la remodelación cardíaca después del IM. Aunque inicialmente se pensó que se debía directamente a la contribución de las propias células, la mayoría de los investigadores ahora consideran que los mecanismos paracrinos son probablemente el principal beneficio de la terapia celular.
Hallazgos sobre los exosomas de células progenitoras cardíacas pediátricas
El estudio aportó varios hallazgos relevantes sobre el potencial reparador de los exosomas derivados de células cardíacas pediátricas.
Características de los exosomas derivados de células cardíacas pediátricas
Los autores del estudio mencionan que descubrieron que las células progenitoras cardíacas pediátricas humanas generan exosomas de 120±12 nm. Ese dato coincide con la información que proveniente otros trabajos. El estudio también mostró que es posible aprovechar muchos de los beneficios de la terapia celular sin necesidad de ellas. Esto es importante para fuentes como las células progenitoras embrionarias, que tienen riesgos de tumorigenicidad, ya que no mostraron tumorigenicidad de los exomas. Eso puede ayudar a disipar las preocupaciones por muchas otras células.
Internalización de exosomas en las células cardíacas
Este estudio también demostró que células cardíacas de rata internalizaron exosomas marcados derivados de CPC pediátricas humanas. Hay que señalar que hubo diferencias específicas entre las células. Los fibroblastos ocuparon la mayoría de los exosomas, seguidos de las células endoteliales. Sin embargo, los cardiomiocitos internalizaron mínimamente los exosomas.
Posibles mecanismos de reparación cardíaca
Si bien diversos trabajos de otros autores sugieren que los miocitos producen exosomas, este estudio representa el primer informe de miocitos cardíacos internalizando exosomas. A pesar de esto, muchos estudios muestran mejoras en la función cardíaca sin ningún efecto particular sobre los propios miocitos.
Los autores consideran que su hallazgo de que los exosomas no son absorbidos por los cardiomiocitos puede abrir la posibilidad a considerar si las acciones sobre los fibroblastos locales, o tal vez incluso las células inflamatorias infiltrantes, podrían mejorar la supervivencia de los miocitos. No descartan la posibilidad de que los fibroblastos reprogramados con exosomas y las células endoteliales modulen la función de los cardiomiocitos a través de la secreción de potentes exosomas endógenos, absorbidos por los miocitos.
Nuevos datos sobre células progenitoras cardíacas pediátricas y microARN
Hace tiempo se sabe que la terapia de células progenitoras después de un IM ofrece una señalización paracrina beneficiosa gracias a los exosomas. Asimismo, es conocido que los niños poseen células progenitoras cardíacas que pueden ser útiles, a pesar de que la función de estas varía mucho dependiendo de la edad del donador. De hecho, aún se desconoce de qué manera la edad del niño y la hipoxia inciden en la calidad del exososoma y su potencial para reparar el corazón del paciente de IM. Este estudio ayuda a arrojar alguna luz sobre estos y otros temas porque aporta nueva información.
La edad del donador influye en el potencial reparador
Las células progenitoras cardíacas pediátricas secretan exosomas con un contenido de microARN (micro ácido ribonucleico o MicroRNA en inglés) muy diferente. Los exosomas de los recién nacidos son reparadores y su eficacia se reduce con la edad; la precondición hipóxica de las células restaura la función exosomal.
Modelos computacionales para estudiar el microARN
Los modelos computarizados son capaces de crear modelos predictivos basados en el contenido de microARN. También pueden predecir la función de exosomas derivados de otras células, lo cual puede llevar a identificar nuevas funciones del microARN.
Exosomas cardíacos: perspectivas para la reparación después de un infarto
El estudio de Agarwal et al. aporta evidencia preclínica de que los exosomas derivados de células progenitoras cardíacas pediátricas pueden modificar la recuperación cardíaca después de una lesión por isquemia-reperfusión. Su efecto dependió de la edad del donador y del entorno de oxigenación: los exosomas neonatales mejoraron la función cardíaca, mientras que los derivados de niños de mayor edad mostraron actividad reparadora principalmente después de la exposición de las células a hipoxia. En los grupos hipóxicos, estos beneficios se asociaron con una reducción de la fibrosis y un aumento de la angiogénesis.
El análisis de microARN y los modelos computacionales ayudaron a identificar señales potencialmente relacionadas con la función cardíaca, la fibrosis y la angiogénesis. Sin embargo, estas relaciones son predictivas y no demuestran que determinados microARN sean, por sí solos, responsables de los efectos observados; requieren validación experimental adicional.
Por tanto, estos resultados respaldan el interés de los exosomas como una posible estrategia celular libre para la reparación cardíaca, pero no demuestran todavía eficacia ni seguridad en pacientes con infarto. Se necesitan estudios adicionales para definir sus mecanismos, estandarizar su producción, confirmar su seguridad y evaluar su posible utilidad clínica.
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Preguntas frecuentes sobre exosomas y reparación cardíaca después de un infarto
¿Qué son los exosomas derivados de células progenitoras cardíacas pediátricas?
Los exosomas derivados de células progenitoras cardíacas pediátricas son vesículas extracelulares liberadas por estas células. Pueden transportar microARN y otros componentes bioactivos, y participar en la comunicación entre células. Su potencial reparador cardíaco se ha investigado principalmente en modelos experimentales.
¿Qué efecto tienen después de un infarto?
El estudio “Experimental, Systems, and Computational Approaches to Understanding the MicroARN-Mediated Reparative Potential of Cardiac Progenitor Cell–Derived Exosomes From Pediatric Patients” utilizó ratas atímicas después de una lesión por isquemia-reperfusión. Los exosomas procedentes de grupos neonatales, infantiles o de niños sometidos a hipoxia mejoraron determinados parámetros de función cardíaca. Los grupos hipóxicos también mostraron menor fibrosis y mayor angiogénesis.
¿Cómo influye la edad del donador?
Los exosomas derivados de células neonatales mejoraron la función cardíaca incluso en condiciones normóxicas. En cambio, los exosomas de niños de mayor edad no mostraron actividad reparadora en condiciones normóxicas, pero recuperaron dicha actividad después de cultivar las células en hipoxia.
¿Qué función tiene el microARN?
El microARN es uno de los componentes que pueden transportar los exosomas. En el estudio antes mencionado, las diferencias en los perfiles de microARN se asociaron mediante modelos computacionales con determinados resultados funcionales, pero no se demostró que cada microARN fuera causal por sí solo.
¿La terapia con exosomas puede reparar el corazón después de un infarto?
La investigación antes mencionada (“Experimental, Systems, and Computational Approaches to Understanding the MicroARN-Mediated Reparative Potential of Cardiac Progenitor Cell–Derived Exosomes From Pediatric Patients”) demuestra un potencial reparador preclínico, no un tratamiento clínico establecido. Los resultados proceden de modelos animales y no prueban eficacia, seguridad ni dosis adecuadas en pacientes.
