Una sección de un corazón sano normal (izquierda) y tres ubicaciones en un corazón de un paciente con miocardiopatía arritmogénica. Hay muchas más células grasas (esferas grandes) en el corazón enfermo. Los cardiomiocitos en la región compuesta a menudo muestran signos de degeneración, así como una expresión mejorada de ZBTB11. Crédito: GPA Lacraz / Instituto Hubrecht
Investigadores del grupo de Eva van Rooij en el Instituto Hubrecht han utilizado tecnología de secuenciación avanzada para comprender mejor la miocardiopatía arritmogénica, una enfermedad cardíaca, en la que el tejido del músculo cardíaco se reemplaza por células grasas. Usando corazones humanos explantados, encontraron regiones en las que el músculo cardíaco se degeneraba activamente e identificaron un nuevo gen, ZBTB11, que impulsa la degradación de las células del músculo cardíaco. Los resultados fueron publicados en Investigación cardiovascular el 17 de mayo de 2022.
La miocardiopatía arritmogénica (MCA) es una enfermedad cardíaca familiar en la que el tejido del músculo cardíaco es reemplazado por células grasas. Puede conducir a latidos cardíacos irregulares que amenazan la vida. Actualmente, no existe una terapia para curar la miocardiopatía arritmogénica y, en última instancia, los pacientes pueden necesitar un trasplante de corazón. Por lo tanto, el grupo de Eva van Rooij en el Instituto Hubrecht colaboró con el UMC Utrecht para comprender mejor el proceso de degeneración del músculo cardíaco en ACM, para finalmente contribuir a la identificación de nuevos objetivos terapéuticos para tratar la enfermedad.
Diferencias locales
Estudios previos sobre ACM utilizaron métodos que toman una instantánea de la expresión génica en el tejido enfermo para intentar comprender lo que sucede en la enfermedad, pero carecían de la resolución espacial necesaria para identificar las diferencias locales dentro del corazón. Por lo tanto, Eva van Rooij y su equipo colaboraron con el grupo de Alexander van Oudenaarden para usar una técnica llamada Tomo-Seq, que permitió a los investigadores estudiar la expresión génica en diferentes áreas del corazón. Resultó que conocer la ubicación de las células con actividad genética modificada fue clave para el descubrimiento de nuevas áreas de degeneración del músculo cardíaco.
corazones humanos
Los investigadores utilizaron corazones explantados de pacientes con ACM que recibieron un trasplante de corazón. La enfermedad cardíaca se estudia a menudo en células cultivadas o en modelos animales, ya que el uso del tejido cardíaco del paciente no suele ser posible. Sin embargo, gracias a una colaboración con Aryan Vink del Departamento de Patología de UMC Utrecht, los investigadores tuvieron acceso a uno de los biobancos de tejido cardíaco más grandes y mejor documentados del mundo. Esto les dio la oportunidad única de estudiar el proceso de la enfermedad en el material del paciente. Los investigadores pudieron observar de cerca las células del músculo cardíaco del paciente que se están degenerando e identificaron nuevos genes que pueden desempeñar un papel importante en este proceso. Entre estos genes se encuentra el factor de transcripción ZBTB11, un gen cuya participación en la miocardiopatía arritmogénica no se sabía previamente.
Sobreexpresión de ZBTB11 (rojo) en cardiomiocitos derivados de iPS humanos (verde: alfa-actinina), que resultó en degeneración y aumento de la muerte celular. Crédito: CJ Boogerd / Instituto Hubrecht
Células grasas
El gen ZBTB11 se expresa específicamente en las células del músculo cardíaco que están cerca de las células grasas. Los investigadores demostraron que la actividad de ZBTB11 inducía la degeneración de las células del músculo cardíaco, un proceso que es clave en la miocardiopatía arritmogénica. Esto indica que las regiones grasas en el corazón inducen daño a las células del músculo cardíaco vecinas. En el futuro, los investigadores tienen como objetivo estudiar si el daño al músculo cardíaco puede ralentizarse o incluso revertirse en la miocardiopatía arritmogénica.
Las células cardíacas derivadas del paciente imitan la enfermedad in vitro
Cornelis J. Boogerd et al, Spatial transcriptomics revela ZBTB11 como un regulador de la degeneración de los cardiomiocitos en la miocardiopatía arritmogénica, Investigación cardiovascular (2022). DOI: 10.1093/cvr/cvac072
Citación: Nuevo gen identificado en la miocardiopatía arritmogénica (24 de mayo de 2022) recuperado el 25 de mayo de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-05-gene-arrhythmogenic-cardiomyopathy.html
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