El papel clave de un gen en la formación de los vasos coronarios

¿Cómo se forma el corazón en los mamíferos? ¿Qué papel tienen las células endoteliales? ¿Las mismas vías y genes que participan en la formación del corazón embrionario lo hacen también en los procesos de reparación?

Un nuevo estudio de un equipo de la Facultad de Biología y del Instituto de Biomedicina (IB) de la Universidad de Barcelona (UB) revela que la eliminación del gen Wt1 en las células endoteliales durante las primeras fases de la formación de los vasos coronarios afecta al desarrollo correcto del corazón.

La investigación la ha dirigido la profesora Ofelia Martínez-Estrada, del Departamento de Biología Celular, Inmunología y Fisiología de la Facultad de Biología, y miembro del IB y del grupo de investigación Celltec UB. En el estudio, que tiene como primera autora a la investigadora Marina Ramiro-Pareta (IB, UB), también participan equipos de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud y el Instituto de Neurociencias de la UB (UBneuro), el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), el Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), en España.

Nuevas perspectivas sobre las funciones del gen Wt1

Las células endoteliales forman la capa celular interna de los vasos sanguíneos y tienen una amplia gama de funciones esenciales en el desarrollo de tejidos y órganos como el corazón, un órgano altamente vascularizado. En el sistema cardiovascular, el gen Wt1 muestra un alto nivel de expresión en el epicardio —la capa externa del corazón— y en las células endoteliales de este órgano.

«Hasta ahora, se pensaba que los defectos en la formación del corazón embrionario observados en los modelos de ratones transgénicos Wt1KO —es decir, carentes de este gen— se debían principalmente a las funciones de este gen en el epicardio», explica la profesora Ofelia Martínez-Estrada. «Ahora —añade Martínez-Estrada—, nuestro trabajo demuestra que la eliminación del gen Wt1 en la célula endotelial afecta a la formación de los vasos coronarios y el desarrollo del miocardio».

En el estudio, realizado con modelos animales, los investigadores han combinado técnicas de análisis de imágenes y de RNA-Seq, lo que ha permitido identificar cómo la eliminación de Wt1 en las células endoteliales coronarias durante las primeras fases del desarrollo modifica la firma transcripcional —es decir, las diferentes expresiones genéticas— de estos tipos celulares.

«En particular, muchos de los genes que se encuentran modificados en estas células Wt1KO son genes que se modulan dinámicamente a lo largo del desarrollo de las células endoteliales coronarias. Estos cambios transcripcionales se correlacionan con defectos en la formación y diferenciación de arterias y venas, así como con una disminución de la proliferación de los cardiomiocitos, dos procesos que son determinantes para el correcto desarrollo del corazón embrionario», explica la investigadora Marina Ramiro-Pareta.

De izquierda a derecha, las investigadoras Ofelia Martínez Estrada y Marina Ramiro Pareta, del Departamento de Biología Celular, Inmunología y Fisiología de la Facultad de Biología de la UB y del IB. (Foto: UB)

Revascularizar el corazón después de un infarto

La formación de nuevos vasos sanguíneos después de un infarto de miocardio es esencial para la supervivencia del tejido dañado. Aunque en los últimos años se han adoptado diversas estrategias terapéuticas dirigidas a estimular la angiogénesis miocárdica después de un infarto cardíaco, todavía no existen terapias eficaces para modular el proceso de   vascularización de novo, que en el caso de los mamíferos es insuficiente.

«Los resultados del nuevo trabajo tienen una serie de implicaciones relevantes dentro del ámbito de estudio del desarrollo del corazón. Además, confirman a su vez la necesidad de impulsar más investigaciones sobre el papel del gen Wt1 en las células endoteliales en los procesos de revascularización de los corazones isquémicos», concluye la profesora Ofelia Martínez-Estrada.

El estudio se titula «Endothelial deletion of Wt1 disrupts coronary angiogenesis and myocardium development». Y se ha publicado en la revista académica Development, siendo destacado por el equipo editorial en la sección «Research Highlight» de dicha revista. (Fuente: UB)