por Investigadores de la Universidad de Illinois Chicago han identificado un proceso mediante el cual las enzimas ayudan a prevenir el daño cardíaco en pacientes de quimioterapia.
Las enzimas generalmente se encuentran en las mitocondrias de una célula, la central eléctrica productora de energía. Pero cuando las células del corazón están estresadas 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 fue publicado en comunicación en la naturaleza.
«A medida que la quimioterapia se ha vuelto cada vez más efectiva, tenemos más y más sobrevivientes de cáncer. Pero la parte triste 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 condujo al surgimiento de un campo llamado cardio-oncología. Gran parte de la investigación anterior en el campo se centró en los mecanismos por los cuales los medicamentos de quimioterapia dañan las mitocondrias de las células del corazón. Este equipo de investigación está interesado en investigar otro ángulo: ¿Por qué los corazones de algunos pacientes escapan al daño? ¿Hay algo específico en sus células que los proteja?
El equipo descubrió por primera vez 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 saben si ese movimiento es la causa del daño de la célula o su forma de 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 sabemos a dónde irá», dijo.
Para averiguarlo, los investigadores desarrollaron versiones de las enzimas que se moverían específicamente hacia el núcleo y evitarían las mitocondrias. Descubrieron que esta reubicación fortalecía 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 pueden evaluar a pacientes individuales para ver si las células cardíacas generadas a partir de células madre personalizadas pueden protegerse adecuadamente de la quimioterapia moviendo sus enzimas desde sus mitocondrias hasta el núcleo de la célula. Los médicos pueden extraer sangre del paciente, producir células madre a partir de las células sanguíneas y luego usar esas células madre personalizadas para generar células cardíacas que tengan la misma composición genética que las células cardíacas del paciente.
«Evaluar el daño causado por la quimioterapia y el movimiento de la enzima de la mitocondria al núcleo de las células del corazón en un laboratorio puede ayudar a determinar cuál es la respuesta probable de un paciente a la quimioterapia», dijo Rehman.
En pacientes con protección insuficiente, se puede mejorar la protección aumentando la actividad enzimática y la protección de las células del corazón.
Los investigadores están ansiosos por realizar más estudios para determinar si este método puede ayudar a prevenir el daño cardíaco causado por otras afecciones, como presión arterial alta y ataques cardíacos, y si funcionará en otras células, como las de los vasos sanguíneos.
Otros autores del artículo son Shubhi Srivastava, Priyanka Gajwani, Jordan Jousma, Hiroe Miyamoto, Youjeong Kwon, Arundhati Jana, Peter Toth y Gege Yan, todos en 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.
