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Cientistas do Instituto de Pesquisa Infantil Stanley Manne desenvolveram uma técnica para regenerar células musculares cardíacas danificadas em camundongos, oferecendo tratamentos potenciais para defeitos cardíacos congênitos e ataques cardíacos. Isto foi conseguido através da modificação das células cardíacas para reverterem para um estado semelhante ao fetal, o que lhes permite reparar-se utilizando a glicose de forma mais eficaz. As descobertas, que poderiam levar a tratamentos medicamentosos que ativam esse processo regenerativo, têm implicações tanto para os cuidados cardíacos pediátricos quanto para adultos.
Os cientistas desenvolveram um método para regenerar células musculares cardíacas em ratos, oferecendo potencialmente novos tratamentos para defeitos cardíacos e recuperação de ataques cardíacos.
Pesquisadores do Instituto de Pesquisa Infantil Stanley Manne do Hospital Infantil Ann & Robert H. Lurie de Chicago desenvolveram um método para regenerar células musculares cardíacas danificadas em ratos. Este avanço pode abrir novas possibilidades para o tratamento de defeitos cardíacos congénitos em crianças e para a reparação de danos causados por ataques cardíacos em adultos, de acordo com um estudo publicado na revista científica Journal of Medicine. Jornal de investigação clínica.
A síndrome do coração esquerdo hipoplásico, ou HLHS, é um defeito cardíaco congênito raro que ocorre quando o lado esquerdo do coração de um bebê não se desenvolve adequadamente durante a gravidez. A condição afeta um em cada 5.000 recém-nascidos e é responsável por 23% das mortes cardíacas na primeira semana de vida.
Os cardiomiócitos, células responsáveis pela contração do músculo cardíaco, podem se regenerar em mamíferos recém-nascidos, mas perdem essa capacidade com a idade, disse o autor sênior Paul Schumacker, PhD, Patrick M. Magoon Distinguished Professor in Neonatal Research at Lurie Children's e Professor of Pediatrics, Cell e Biologia Molecular e Medicina em Universidade do Noroeste Escola de Medicina Feinberg.
Regeneração de células cardíacas em recém-nascidos
“No momento do nascimento, as células do músculo cardíaco ainda podem sofrer divisão celular mitótica”, disse o Dr. Schumacker. “Por exemplo, se o coração de um rato recém-nascido for danificado quando ele tem um ou dois dias de idade, e então você esperar até que o rato se torne adulto, se você olhar para a área do coração que foi danificada anteriormente, você nunca sei que houve danos lá.
No estudo atual, o Dr. Schumacker e seus colaboradores procuraram entender se os cardiomiócitos de mamíferos adultos poderiam reverter para esse estado fetal regenerativo.
Como os cardiomiócitos fetais sobrevivem com glicose, em vez de gerar energia celular através de suas mitocôndrias, o Dr. Schumacker e seus colaboradores excluíram o gene UQCRFS1 associado às mitocôndrias nos corações de camundongos adultos, forçando-os a retornar a um estado semelhante ao fetal.
Descobertas promissoras para reparo cardíaco
Em camundongos adultos com tecido cardíaco danificado, os investigadores observaram que as células cardíacas começaram a se regenerar assim que o UQCRFS1 foi inibido. As células também começaram a absorver mais glicose, semelhante ao funcionamento das células cardíacas fetais, de acordo com o estudo.
As descobertas sugerem que aumentar a utilização da glicose também pode restaurar a divisão celular e o crescimento das células cardíacas adultas e pode fornecer uma nova direção para o tratamento de células cardíacas danificadas, disse o Dr. Schumacker.
“Este é o primeiro passo para podermos responder a uma das questões mais importantes da cardiologia: como podemos fazer com que as células do coração se lembrem de como se dividir novamente para que possamos reparar os corações?” disse o Dr.
Com base nesta descoberta, o Dr. Schumacker e seus colaboradores se concentrarão na identificação de drogas que podem desencadear essa resposta nas células do coração sem manipulação genética.
“Se pudéssemos encontrar uma droga que ativasse essa resposta da mesma forma que a manipulação genética, poderíamos então retirar a droga assim que as células cardíacas tivessem crescido”, disse o Dr. Schumacker. “No caso de crianças com SHCE, isso pode permitir restaurar a espessura normal da parede do ventrículo esquerdo. Isso salvaria vidas.”
A abordagem também poderia ser usada para adultos que sofreram danos devido a um ataque cardíaco, disse o Dr. Schumacker.
Referência: “As mitocôndrias regulam a proliferação em miócitos cardíacos adultos” por Gregory B. Waypa, Kimberly A. Smith, Paul T. Mungai, Vincent J. Dudley, Kathryn A. Helmin, Benjamin D. Singer, Clara Bien Peek, Joseph Bass, Lauren Beussink-Nelson, Sanjiv J. Shah, Gaston Ofman, J. Andrew Wasserstrom, William A. Muller, Alexander V. Misharin, GR Scott Budinger, Hiam Abdala-Valencia, Navdeep S. Chandel, Danijela Dokic, Elizabeth T. Bartom, Shuang Zhang, Yuki Tatekoshi, Amir Mahmoodzadeh, Hossein Ardehali, Edward B. Thorp e Paul T. Schumacker, 9 de maio de 2024, O Jornal de Investigação Clínica.
DOI: 10.1172/JCI165482
O estudo foi apoiado por Instituto Nacional de Saúde concede HL35440, HL122062, HL118491 e HL109478.