Si la gestació cura el cor?
2018/03/01 Redondo Angulo, Ibon - Biomedikuntzan doktorea Iturria: Elhuyar aldizkaria
El cor dels mamífers té com a única funció bombar la sang a través de l'aparell circulatori per a fer arribar al propi cor i a la resta dels òrgans els nutrients i l'oxigen. La tasca és única, però no lenta. Les situacions que es donen al llarg de la vida animal presenten exigències energètiques molt variades que el cor ha de complir.
Per a satisfer aquestes majors exigències energètiques, el cor ha de treballar més i això té una conseqüència: més estrès en les parets del cor. Si aquest increment persisteix durant un període de temps, el cor pot posar en marxa un mecanisme per a reduir l'estrès ventricular i mantenir o augmentar la capacitat de bombament. Lamentablement el nom del mecanisme és conegut: la hipertròfia cardíaca.
Hipertròfia cardíaca
La hipertròfia cardíaca és conseqüència de malalties com la hipertensió, l'infart produït per la isquèmia de les artèries coronàries o l'obesitat. Aquest tipus d'hipertròfies es denominen hipertròfies patològiques i tenen certes característiques. Per exemple, el metabolisme del cor canvia radicalment amb la hipertròfia del cor. A diferència del cervell, el cor utilitza principalment àcids grassos (60-70%) com a font d'energia i la resta l'obté del metabolisme de la glucosa. En emmalaltir el cor, l'ús de les fonts d'energia canvia radicalment; la glucosa es converteix en la principal font d'energia en el cor hipertrofiado i els àcids grassos es descarten. Si l'estrès crònic que rep el cor hipertrofiado no desapareix, el cor augmenta encara més, apareix més fibrosi i es produeix inflamació disminuint la capacitat de bombament. A més, a mesura que la malaltia avança, el cor deixa d'utilitzar glucosa, característica de la insuficiència cardíaca.
Les malalties cardiovasculars són les més freqüents en la societat actual i moltes d'elles tenen el símptoma d'un augment del cor. La hipertròfia cardíaca es transforma sovint en una insuficiència cardíaca que, desgraciadament, encara no té remei. Per això, la insuficiència cardíaca és una de les causes més comunes de mort en les societats industrialitzades.
En nombrosos estudis biomèdics en aquesta matèria s'estan assajant per a descobrir i comprendre els mecanismes moleculars mitjançant els quals la hipertròfia cardíaca es converteix en insuficiència cardíaca. D'aquesta forma es podrien desenvolupar nous episodis terapèutics per a evitar la hipertròfia del cor o perquè el cor hipertrofiado torni al seu estat sa, tot per a evitar la insuficiència cardíaca. Però per on començar, com fer un òrgan hipertrofiado per a tornar a la seva funció i estat anatòmic normal? Per a això no hem de buscar molt lluny o en profunditat, les femelles poden tenir resposta, les femelles gestants.
Hipertròfia cardíaca per gestació
La gestació és un procés complex, fins i tot biològic. La fecundació inicia nombrosos canvis profunds en l'organisme d'una femella. Tots aquests canvis permetran que de la unió de les dues cèl·lules sorgeixi un nou membre d'una espècie.
El sistema cardiovascular és un dels sistemes que sofrirà molts canvis durant la gestació. La causa és la placenta. Com si fos poc el naixement d'un nou nen, la gestació té un altre fet meravellós: crear un nou òrgan dins d'un cos adult. Aquest nou òrgan necessita, igual que la resta, un subministrament de sang. Per a això, la xarxa arterial i venosa es prolongarà fins a la plazenta per a subministrar sang a la placenta. A més, s'incrementarà el volum de sang per a omplir el nou aparell de circulació prolongat. En les dones el volum de sang augmenta entre un 30-40%, gairebé el doble que en el ratolí un 80%. I és que, com en cada gestació els ratolins tenen tantes placentes com cries, la seva demanda de sang és major.
El problema és que el cor ha de bombar més sang des d'un sistema de canonades d'artèries i venes més llarg. Com s'ha comentat anteriorment, la gestació és una de les situacions de la vida animal en les quals el cor ha de treballar més. Com a conseqüència, les femelles gestants desenvolupen una hipertròfia cardíaca. Aquest tipus d'hipertròfia, per part seva, es denomina beneficiosa o fisiològica. En aquest cas, el cor no expressa fibrosidad, i el metabolisme no selecciona glucosa sinó tot el contrari, es basa més en àcids grassos (veure figura 3).
Després del part, igual que la placenta, els canvis fisiològics derivats de l'embaràs desapareixen. També hipertròfia del cor. En el cas dels ratolins, entre 7 i 14 dies després del part, el cor és capaç de recuperar la seva grandària original; en les dones el procés s'allarga durant un any.
Aquí està la qüestió. Com exclou el cor d'una femella gestant d'hipertròfia? Per què no és possible restaurar la hipertròfia cardíaca que es produeix en diverses malalties? Què podem aprendre de la hipertròfia beneficiosa de la gestació per a curar hipertròfies patològiques? En resposta a tot això, les recerques realitzades en el nostre laboratori han descrit 2 factors relacionats amb la hipertròfia gestacional:
? El primer factor és el FGF21, factor de creixement dels fibroblastos 21. L'any 2000 un grup de científics japonesos va descobrir aquest factor com a hormona. El factor FGF21 es genera principalment en el fetge, després viatja per la sang fins a arribar a les seves teixits diana, on produeix diversos efectes. Un d'ells és el teixit adipós marró o greix marró. Aquesta hormona promou el consum d'àcids grassos. En general, el FGF21 és un factor capaç d'estimular el metabolisme, per la qual cosa potser l'hormona s'hagi presentat també com a fumador de greixos. Alguns laboratoris també treballen per a utilitzar-les com a eina anti-diabetis. Els rosegadors diabètics tractats amb FGF21 presentaven millors nivells de glucosa o glucèmies, alhora que recuperaven la sensibilitat a la insulina perduda i reduïen el pes i els triglicèrids en sang.
La relació entre FGF21 i el cor ha estat desconeguda fins fa 5 anys. Llavors publiquem com el FGF21 era beneficiós també per al cor. Als ratolins se'ls va generar una hipertròfia patològica del cor mitjançant un fàrmac. En aquests cors apareixia la fibrosi, la inflamació i la indicació restringida dels gens que regeixen el consum d'àcids grassos. A un altre grup de ratolí, a més del fàrmac, se'ls va inserir el FGF21, la qual cosa va provocar una menor hipertròfia cardíaca. El grau d'inflamació i l'expressió dels gens també havia millorat respecte als animals que només van rebre el fàrmac. A més, entre els descobriments, vam demostrar que el cor té la capacitat de produir FGF21, la qual cosa permetria al cor influir en ell el FGF21 que ell mateix ha creat.
Durant la gestació es produeix una major expressió fisiològica del FGF21. El fetge i també el cor generen un factor, per la qual cosa el grau de FGF21 mesurable en la sang d'una femella gestant és molt major que el d'una femella no gestant. A més, atès el consum d'àcids grassos del cor, durant la gestació és molt major, la qual cosa suposa una hipertròfia beneficiosa. En un altre grup d'experiments es va treballar amb ratolins incapacitats per a crear el FGF21, de manera que, malgrat estar despert, les femelles no podien augmentar el nivell sanguini del factor. D'això es va deduir que la capacitat d'utilitzar àcids grassos estava reduïda. El FGF21, per tant, és necessari per a dur a terme la sobrecàrrega de treball que la gestació exigeix al cor, ja que el cor necessita FGF21 per a consumir més àcids grassos.
? El segon factor descrit és un factor de transcripció la funció de la qual és canalitzar l'expressió d'altres gens. En analitzar les femelles gestants, destaquem que la presència d'aquest segon factor era només en el cor. En ser tan específica aquesta sobreexpresión del cor, ens va semblar que calia tenir una raó darrere. El factor C/EBPb és un factor estretament relacionat amb la resposta immune i la inflamació, ja que és clau per a l'activació de macròfags. Els macrofagos són cèl·lules que intervenen en el procés inflamatori i poden ser de dos tipus: proinflamatorios (tipus M1), que iniciaran el procés i antiinflamatoris (tipus M2), que resistiran el procés.
Com ja s'ha indicat, en el cas d'hipertròfies patològiques es pot observar fibrosis i inflamació en els cors, no així en les hipertròfies fisiològiques. En el cas de la gestació es va descriure que, sent beneficiosa, la presència de macròfags tipus M2 era major que la de tipus M1. Si a les femelles gestants se li lleva la meitat de la capacitat d'usar C/NFU, ocorre el contrari en els cors: Predominen els macròfags tipus M1. El cor necessita C/EBPb per a activar els M2 macròfags i combatre la inflamació.
El cor té, per tant, mecanismes i camins per a fer beneficiosa una situació que hauria de ser patològica i permetre una càrrega de treball més elevada del normal, així com la posterior eliminació de la hipertròfia. És més, aquests mecanismes de fecundació i els altres que estan per descobrir són capaços de protegir el cor. Un parell d'estudis revela com els cors de rosegadors nens eren més resistents a un fàrmac que produeix fibrosi, i com els danys produïts després d'un infart eren menors en els nens.
Cal destacar que la major part de la recerca biomèdica que es realitza amb rates i ratolins es realitza amb animals mascles, ja sigui perquè sempre s'ha fet així o perquè les femelles han de guardar-se per a tenir cries. Malgrat això, en aquest exemple les femelles han estat la clau de l'avanç cap a la hipertròfia i la insuficiència cardíaca, ja que elles són les úniques que han aportat la gestació.
Bibliografia
Treball presentat als premis CAF-Elhuyar.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
