La oxitocina, hormona del amor, desempeña un papel crucial en la recuperación del corazón

La idea del amor y el placer como bálsamo para curar el corazón es algo más que una figura poética. Un estudio con cultivos celulares y peces cebra, liderado por este ingeniero bioquímico, revela el papel crucial de la oxitocina en la regeneración de las células cardiacas tras sufrir lesiones como los infartos.

Mundo 07 de diciembre de 2023 SINC
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Aitor Aguirre, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Estatal de Michigan - MSU

El corazón y la oxitocina mantienen un romance secreto. La apodada “hormona del amor” es comúnmente conocida por su rol en los vínculos sociales y el placer a través de actividades como el arte, el ejercicio o el sexo, además de otras funciones como las contracciones uterinas y la regulación de la eyaculación. Pero la popular neurohormona ha resultado desempeñar también un papel inesperado y crucial –desconocido hasta hace poco– en la recuperación cardíaca. 

Esta relación asombrosamente poética entre la regeneración del corazón y la hormona del amor fue publicada el año pasado en Frontiers in Cell and Developmental Biology por un equipo de la Universidad Estatal de Michigan (MSU, en EE UU).

En sus estudios, obtenidos de peces cebra y en cultivos de células humanas, los investigadores comprobaron cómo la oxitocina era capaz de estimular a las células madre de la capa externa del corazón (epicardio) para migrar hacia su capa media (miocardio) y allí desarrollarse en cardiomiocitos, células musculares que generan las contracciones cardíacas, o incluso células vasculares. 

El autor principal del estudio, Aitor Aguirre, profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica de la MSU, destaca que lo más importante de los resultados obtenidos es que podrían algún día ser utilizados en terapias para la regeneración del corazón humano después de un ataque cardíaco. 

Su investigación revela una faceta innovadora de la oxitocina en la recuperación cardíaca. ¿Cuál es la función clave que desempeña esta hormona después de una lesión? 

La oxitocina, conocida por su papel en situaciones sociales y de afecto, sorprendentemente desempeña un papel crucial en la regeneración del corazón. Hemos descubierto que activa la transformación de las células del epicardio en células madre, lo que potencialmente permite la regeneración del tejido cardíaco. Esta transformación es fundamental, porque las células madre tienen la capacidad de convertirse en diferentes tipos de células cardíacas, lo que puede ser vital para reparar el daño causado por un ataque cardíaco. 

¿Cómo influyen las células del epicardio en la regeneración tras una lesión cardíaca? 

Los cardiomiocitos son un tipo de células del corazón que no pueden reponerse por sí mismas después de un ataque cardíaco. Normalmente mueren en gran número después de un ataque cardíaco. Debido a que son células altamente especializadas, no pueden reponerse por sí mismas. Sin embargo, las células del epicardio, específicamente las células progenitoras derivadas del epicardio (EpiPC), sí tienen el potencial de convertirse en células madre, capaces de regenerar no solo cardiomiocitos, sino también otros tipos de células cardíacas. 

Desgraciadamente, la producción de EpiPCs es ineficaz para la regeneración cardíaca en los seres humanos en condiciones naturales, lo que significa que el corazón no puede repararse por sí mismo de forma eficaz tras un ataque cardiaco. El papel que cumple aquí la oxitocina es lograr estimular las células para que se conviertan en EpiPCs, que pueden sustituir a las células cardíacas que se pierden después de sufrir un daño. 

Por tanto, este descubrimiento es fundamental porque, tras una lesión cardíaca, estas células podrían activarse para reemplazar las células perdidas, y contribuir significativamente a la reparación del tejido cardíaco dañado, en un proceso mediado por la oxitocina. 

¿La oxitocina puede convertir las células del epicardio en diferentes tipos? 

Exactamente, la oxitocina activa un proceso llamado transición epitelio-mesenquimal (EMT), permitiendo que las células del epicardio se transformen en células madre que pueden migrar y proliferar en el tejido. Esto significa que estas células madre no solo pueden convertirse en cardiomiocitos, sino también en otros tipos de células cardíacas, como células vasculares, lo que amplía enormemente el potencial regenerativo del corazón. 

¿Cómo se llegó a este resultado? ¿Su equipo buscaba indicios de la función regenerativa de la oxitocina? 

La encontramos por casualidad mientras estudiábamos otros mecanismos de regeneración del corazón. Todo surgió de examinar un conjunto de moléculas que se liberan en la sangre cuando hay regeneración tras una herida. Lanzamos la hipótesis de que el cerebro sería un buen candidato para desencadenar estos mecanismos, dado que secreta muchas hormonas neuroendocrinas. Así que escogimos veinte o treinta moléculas candidatas a activar la regeneración de las células del epicardio, una capa de células que cubre el exterior del corazón y una de las pocas zonas de este órgano donde se sabe que hay células madre. La oxitocina resultó ser la que obtuvo los mejores resultados. Así que decidimos comprobar si esto era cierto en in vivo. 

¿Por qué eligieron el pez cebra para su investigación? 

El pez cebra es un modelo animal muy útil en la investigación de la regeneración cardíaca debido a su excepcional capacidad para recuperar hasta una cuarta parte de su corazón después de una lesión. Observamos que la oxitocina viaja al epicardio del corazón del pez cebra y se une al receptor de oxitocina, lo que desencadena una cascada molecular que estimula a las células locales a expandirse y convertirse en EpiPCs. Después, descubrimos que la oxitocina tuvo un efecto similar en el tejido humano in vitro. 

Esto nos permitió estudiar cómo la oxitocina promueve esta regeneración y entender los mecanismos subyacentes a nivel molecular y celular, lo cual es crucial para aplicaciones futuras en medicina regenerativa. 

¿Cuál es el papel del ARN en este proceso? 

Utilizamos la secuenciación del ARN para comprender cómo la oxitocina transforma las células del epicardio en células madre. Esta técnica nos permitió analizar el transcriptoma, es decir, el conjunto de genes expresados en estas células, a través de un mecanismo de señalización llamado TGF-β. 

¿La inhibición de oxitocina afecta la recuperación del tejido cardíaco? 

Nuestros experimentos bloqueando la actividad de la oxitocina en el pez cebra mostraron una disminución significativa en la regeneración del tejido cardíaco después de una lesión. Esto respalda aún más la idea de que la oxitocina, hormona del amor, desempeña un papel crucial en la recuperación del corazón después de sufrir un daño. 

¿Podrían las actividades placenteras y los vínculos sociales ayudar frente a enfermedades cardíacas, e incluso prevenirlas?

Aunque no tenemos pruebas científicas para respaldarlo, existe la intuición de que un entorno placentero favorece la recuperación de enfermedades, incluyendo las cardíacas. Todos sabemos por experiencia que si están en un entorno donde se sienten bien, los enfermos tienen mejor pronóstico. Siendo la oxitocina una hormona relacionada con las sensaciones placenteras, su aplicación clínica podría ser beneficiosa para pacientes con lesiones cardíacas graves. De hecho, ya se utiliza con estos fines, no tiene efectos negativos. Sin embargo, se necesitan más estudios para comprender completamente este aspecto. 

La función de la oxitocina se conoce desde hace mucho tiempo porque está involucrada en vínculos sociales, en la lactancia, crea lazos afectivos, durante el sexo… Sin duda, me pareció muy curioso que también esté implicada en la regeneración del corazón. 

¿Se podrían realizar estudios observacionales enlazando determinados hábitos con la tasa de recuperación tras una lesión cardiaca? 

Definitivamente, la observación de cómo los pacientes se recuperan en relación con sus hábitos podría ser esclarecedora. Estudios que analicen las rutinas, actividad física, alimentación y su relación con la recuperación cardíaca podrían proporcionar valiosa información para mejorar los tratamientos. 

¿Por qué las enfermedades cardíacas son tan prevalentes? 

En los países que llamamos desarrollados la enfermedad cardiaca es la principal causa de muerte. El cáncer, que es la segunda, aún no la ha sobrepasado, y no lo hará en las próximas décadas por la epidemia que sufrimos de obesidad y de diabetes. Otros factores de riesgo son la mala alimentación o el sedentarismo. 

Lo que ocurre con el corazón es que nunca se toma un descanso, sino que está siempre funcionando. Es una bomba, y se gasta. Por eso las enfermedades del corazón, –como arteroesclerosis, hiperlipidemia, hipertensión– son extremadamente comunes. Los factores que se acumulan y, a medida que la población envejece, el corazón ha estado trabajando más tiempo. El envejecimiento afecta sobre todo al corazón y al cerebro, que están ahí para siempre, desde que naces. Y ambos tienen células eléctricas, nerviosas. Son muy diferentes en tamaño y forma, pero tienen muchas semejanzas. 

¿Qué nuevas vías de investigación abre este estudio? 

Este estudio sugiere que hay más potencial de regeneración en humanos de lo que creemos. En unos años, podríamos estar desarrollando medicamentos que activen estos mecanismos y permitan la regeneración del corazón después de un infarto u otras lesiones cardíacas. Es un campo emocionante que podría cambiar radicalmente cómo abordamos las enfermedades cardíacas en el futuro.

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