Las células precursoras del corazón podrían ser la solución a la insuficiencia cardíaca

Fuente: http://noticias.lainformacion.com/salud/investigacion-medica/Celulas-precursoras-podrian-insuficiencia-cardiaca_0_895410509.html

• Durante décadas los científicos han intentado tratar la insuficiencia cardíaca mediante el trasplante de células del corazón adulto, pero estas no acaban sobreviviendo en un corazón dañado.

• Las nuevas células generadas pueden replicarse y madurar en los tres tipos de células en el corazón, lo que convierte este tratamiento en algo muy prometedor.

Un estudio realizado por un grupo de científicos de los Institutos Gladstone (San Francisco, Estados Unidos), han descubierto cómo hacer un nuevo tipo de célula que se encuentra entre las células madre embrionarias y las células del corazón adulto y que pueden ser la clave para el tratamiento de enfermedades del corazón.

Estas células extensibles inducidas progenitoras cardiovasculares (ieCPCs, por sus siglas en inglés) pueden orgánicamente convertirse en células del corazón, sin dejar de ser capaces de replicarse y cuando se inyectan en un ratón tras un ataque al corazón, mejoran drásticamente la función del corazón.

Durante décadas los científicos han intentado tratar la insuficiencia cardíaca mediante el trasplante de células del corazón adulto, pero estas células no pueden reproducirse a sí mismas y, por ello, no sobreviven en un corazón dañado, explica detalladamente Yu Zhang, autora principal del estudio e investigadora postdoctoral en el Instituto Gladstone.

"Nuestras ieCPCs generadas pueden prolíficamente replicarse y madurar en los tres tipos de células en el corazón, lo que las hace un potencial tratamiento muy prometedor para la insuficiencia cardíaca", añade.

Las células progenitoras cardiovasculares (CPC) se generan de forma natural a medida que el corazón se forma en un embrión y dan lugar a una selección de diferentes tipos de células del corazón. 

Las células madre específicas del órgano son especiales porque pueden convertirse en células adultas y replicarse indefinidamente. En el estudio actual, las ieCPCs se expandieron de manera exponencial durante una docena de generaciones, creando suficientes células para tratar potencialmente numerosos pacientes. Este tipo de autorrenovación es particularmente importante para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca, ya que se pueden perder más de mil millones de células del corazón después de un ataque al corazón.

La renovación celular prolífica significa que las ieCPCs podrían ser una manera sostenible de reemplazar las células dañadas. Las ieCPCs también se pueden desarrollar en cada uno de los tres diferentes tipos de células del corazón: cardiomiocitos, células endoteliales y células musculares lisas. Cuando se inyectan en un corazón, las células cambian espontáneamente en estas células sin necesidad de señales adicionales.

Intentos anteriores para tratar la insuficiencia cardíaca mediante el trasplante de células cardíacas adultas han fracasado en gran medida debido a que las nuevas células mueren rápidamente y no se autorrenuevan, es decir, su capacidad para repoblar un corazón enfermo es limitada.

Además, un solo tipo de célula del corazón (cardiomiocitos o células musculares del corazón que se contraen) se utilizan normalmente en los trasplantes, pero un corazón requiere los tres tipos de células para sanar y funcionar correctamente.

La inyección de células madre no cardíacas en el corazón también ha tenido un éxito limitado en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca porque las células inyectadas no son eficaces en la transición a las células del corazón, ya que requieren señales complejas para realizar el cambio, que están ausentes en un corazón adulto.

El trasplante de células madre no cardiacas aumenta el riesgo de formación de tumores, ya que muchas de las células se convierten en otros tipos de células además de las células del corazón de destino. Las ieCPCs evitan este problema, puesto que ya se encuentran ubicadas en su destino de convertirse en células del corazón.

En el estudio actual, el 90 por ciento de las ieCPCs inyectadas y retenidas en un corazón de ratón después de un ataque al corazón se transformaron con éxito en células del corazón funcionales, latiendo con las células existentes y creando nuevos vasos sanguíneos.

"Las células progenitoras cardiacas podrían ser ideales para la regeneración del corazón", apunta el autor principal Sheng Ding. "Son el precursor más cercano a las células del corazón funcionales, y, en un solo paso, rápidamente y eficientemente pueden convertirse en células del corazón, tanto en una placa como en un corazón vivo".

Con esta nueva tecnología se pueden crear rápidamente miles de millones de estas células en una placa y luego trasplantarlas en los corazones dañados para tratar la insuficiencia cardíaca.

New method for producing heart cells may hold the key to treating heart failure

Fuente: http://www.sciencecodex.com/new_method_for_producing_heart_cells_may_hold_the_key_to_treating_heart_failure-177071

Scientists at the Gladstone Institutes have discovered how to make a new type of cell that is in between embryonic stem cells and adult heart cells, and that may hold the key to treating heart disease. These induced expandable cardiovascular progenitor cells (ieCPCs) can organically develop into heart cells, while still being able to replicate. When injected into a mouse after a heart attack, the cells improved heart function dramatically.

"Scientists have tried for decades to treat heart failure by transplanting adult heart cells, but these cells cannot reproduce themselves, and so they do not survive in the damaged heart," explained Yu Zhang, MD, PhD, lead author on the study and a postdoctoral scholar at the Gladstone Institutes. "Our generated ieCPCs can prolifically replicate and reliably mature into the three types of cells in the heart, which makes them a very promising potential treatment for heart failure."

Cardiovascular progenitor cells (CPCs) are generated naturally as the heart forms in an embryo and give rise to a selection of different kinds of heart cells. In the current study, published in the journal Cell Stem Cell, the researchers were able to create CPCs in the lab. They used pharmaceutical drugs to catch and maintain heart stem cells at the cardiac precursor state before they developed into fully-functional heart cells.

The three types of heart cells -- cardiomyocytes, endothelial cells, and smooth muscle cells -- created from ieCPCs.

Organ-specific stem cells are special because they can both develop into adult cells and replicate indefinitely. In the current study, the ieCPCs expanded exponentially over a dozen generations, creating enough cells to potentially treat numerous patients. This type of self-renewal is particularly important for treating heart failure, as more than one billion heart cells can be lost after a heart attack. Prolific cell renewal means ieCPCs could be a sustainable way to replace those damaged cells. ieCPCs can also develop into each of the three different types of heart cells: cardiomyocytes, endothelial cells, and smooth muscle cells. When injected into a heart, the cells spontaneously transitioned into these cells without needing any additional signals.

Previous attempts to treat heart failure by transplanting adult heart cells have largely failed because the new cells die off quickly and do not self-renew, meaning their ability to repopulate a diseased heart is limited. Additionally, only one type of heart cell--cardiomyocytes, or beating heart muscle cells--are typically used in transplants, but a heart requires all three types of cells to heal and function properly. Injecting non-cardiac stem cells into the heart has also had limited success at treating heart failure. This is because the injected cells are not effective at transitioning into heart cells, as they require complex signals to make the change, which are absent in an adult heart. Transplanting non-cardiac stem cells also increases the risk for tumor formation, as many of the cells turn into other cell types besides the target heart cells. ieCPCs avoid this problem as they are already locked into their fate of becoming heart cells.

In the current study, 90% of ieCPCs injected and retained in a mouse heart after a heart attack successfully transformed into functioning heart cells, beating with the existing cells and creating new blood vessels. The ieCPCs significantly improved heart function, causing the heart to pump more efficiently, and the benefits lasted for at least three months. Because these cells are generated from skins cells, it opens the door for personalized medicine, using a patient's own cells to treat their heart disease.

"Cardiac progenitor cells could be ideal for heart regeneration," said senior author Sheng Ding, PhD, a senior investigator at Gladstone. "They are the closest precursor to functional heart cells, and, in a single step, they can rapidly and efficiently become heart cells, both in a dish and in a live heart. With our new technology, we can quickly create billions of these cells in a dish and then transplant them into damaged hearts to treat heart failure."

Un nuevo método para generar células del corazón permitirá tratar la insuficiencia cardíaca

Fuente: http://www.abc.es/salud/tecnologia-salud/abci-nuevo-metodo-generar-celulas-corazon-permitira-tratar-insuficiencia-cardiaca-201603031616_noticia.html

Dos tipos de células del corazón, cardiomiocitos y células endoteliales.

La clave para el tratamiento de las enfermedades del corazón podría residir en un nuevo tipo de tipo de célula que se encontraría en una fase situada entre las células madre embrionarias y las células del corazón adulto. Y los investigadores del Instituto Gladstone han descubierto cómo fabricarlas. Estas prometedoras células inducidas expandibles cardiovasculares progenitoras (CPC) han demostrado orgánicamente la capacidad de convertirse en células del corazón, sin perder su capacidad de replicarse. Y, según el artículo que se publica en «Cell Stem Cell», cuando se inyectan en un ratón después de un ataque al corazón, las células son capaces de mejorar drásticamente la función cardiaca.

Durante décadas los científicos han buscado cómo tratar la insuficiencia cardiaca mediante el trasplante de células del corazón adulto, «pero estas células no pueden reproducirse por sí mismas, y, por lo tanto, no son capaces de sobrevivir en el corazón dañado», explica Yu Zhang, autor principal del estudio e investigador del Instituto Gladstone. «Nuestras nuevas células, sin embargo, sí pueden replicarse y madurar de forma fiable en los tres tipos de células cardiacas –cardiomiocitos, células endoteliales y células del músculo liso-, lo que las convierte en un tratamiento potencial muy prometedor para la insuficiencia cardíaca».

Las células progenitoras cardiovasculares se generan de forma natural durante el desarrollo embrionario y dan lugar a diferentes tipos de células cardiacas. En este estudio, los investigadores han sido capaces de crear este tipo de células en el laboratorio y han utilizado fármacos para atrapar y mantener las células madre del corazón en un estado de precursor cardiaco antes de que se desarrollasen en células cardiacas completamente funcionales.

Según los investigadores, las células madre específicas para cada órgano son especiales porque pueden convertirse en células adultas y replicarse de forma indefinida. En este trabajo concreto, los investigadores han podido expandir las células CPC de manera exponencial durante una docena de generaciones, creando suficientes células para tratar potencialmente a un número amplio de pacientes. Este tipo de auto-renovación, explican, es particularmente importante para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca, ya que después de un ataque cardiaco se pueden perder más de mil millones de células del corazón.

Así, subrayan los investigadores, el hecho de poder renovarse de forma prolífica significa que las CPC podrían ser una manera sostenible para reemplazar las células dañadas. Además, también se podrían desarrollar en cada uno de los tres diferentes tipos de células del corazón: cardiomiocitos, células endoteliales y células musculares lisas. Tal y como se ha visto en este estudio cuando se inyectan en un corazón, las células se convertían de forma espontánea en estas células sin necesidad de señales adicionales.

Hasta ahora, los intentos previos para tratar la insuficiencia cardíaca mediante el trasplante de células cardiacas adultas han fracasado en gran medida debido a que las nuevas células mueren rápidamente ya que no se renuevan; es decir, su capacidad para repoblar un corazón enfermo es limitado. Además, en la mayoría de los trasplantes celulares solamente se emplean un único tipo de célula cardiaca – cardiomiocitos o células del músculo liso-, pero se sabe que un corazón requiere de los tres tipos de células para sanar y funcionar correctamente.

Tampoco han tenido éxito los intentos de inyectar células madre no cardiacas en el corazón debido a que las células inyectadas no son eficaces a la hora de convertirse en células del corazón, ya que requieren señales complejas para realizar dicho cambio. Además, el trasplante de células madre no cardiacas también incrementa el riesgo de formación de tumores, ya que muchas de las células se convierten en otros tipos de células. Sin embargo, las CPC evitan este problema, puesto que ya se encuentran ‘destinadas’ a convertirse solo en células del corazón y no en ningún otro tipo.

En el estudio actual, el 90% de las células CPCs inyectadas en un corazón de ratón después de un ataque al corazón se transformaron con éxito en células del corazón funcionales, ‘latiendo’ con las células existentes y creando nuevos vasos sanguíneos. De esta forma mejoraron significativamente la función del corazón, haciendo que el corazón bombeara de una forma más eficiente. Los beneficios se prolongaron durante al menos tres meses. Debido a que estas células se generan a partir de células de la piel, se abre la puerta para la medicina personalizada, el uso de células del propio paciente para tratar su enfermedad cardiaca.

«Son el precursor más cercano a las células del corazón funcionales, y, en un solo paso, pueden convertirse en células cardiacas, tanto en el laboratorio como en un corazón vivo. Y debido a que gracias a nuestra nueva tecnología podemos crear rápidamente miles de millones de estas células y luego trasplantarlas en los corazones dañados podrían ser la solución ideal para la regeneración del corazón para tratar la insuficiencia cardíaca», destaca Sheng Ding, investigador principal del estudio.