Corazones y arterias

En el transcurso de los últimos veinte años, las ideas científicas en cuanto a lo que sucede en el corazón y las arterias en proceso de envejecimiento sufrieron una revolución. Las dos próximas décadas podrían ser igualmente prolíficas en descubrimientos, sobre todo en el campo de las células, las moléculas y los genes del sistema cardiovascular. A continuación presentamos ejemplos de preguntas que han suscitado líneas de investigación de gran interés para los investigadores cardiólogos.

¿Por qué crecen los miocitos del corazón?

Los miocitos tienen que trabajar más duro a medida que las arterias se esclerosan o cuando se presenta alguna enfermedad del corazón; esa puede ser una de las explicaciones del crecimiento. Sin embargo, ¿qué sucede realmente dentro de esas células para que comience su crecimiento? Hasta la fecha, se tienen pocas pistas. Una parte del proceso se relaciona, al parecer, con unas sustancias químicas llamadas factores de crecimiento, como la norepinefrina y la angiotensina. Otro factor puede ser la muerte de algunos miocitos. Esas células se encuentran conectadas, de modo que al morir una de ellas, las otras tienen que estirarse para mantener sus conexiones. Esta observación nos conduce a otra pregunta clave en la investigación.

¿Por qué mueren algunos miocitos?

Una de las hipótesis es que mueren por falta de oxígeno (isquemia). Según los estudios de Piero Anversa en ratas en proceso de envejecer, llevados a cabo en el New York Medical College, Valhalla, Nueva York, los miocitos comienza a morir más o menos al mismo tiempo que los vasos sanguíneos encargados de nutrir al corazón empiezan a degenerarse. Asimismo, Anversa ha observado que los capilares que abastecen al corazón también declinan en las ratas viejas. Otra de las posibles causas de muerte de los miocitos es muy distinta. Anversa supone que la muerte celular programada, o apoptosis, puede hacer que las células se autodestruyan. "Es una mera hipótesis", asegura Anversa, "pero cabe la posibilidad de que si los miocitos se ven sobrecargados, digamos en respuesta a la hipertensión, eso active algún mecanismo suicida inherente". La apoptosis es un proceso que se observa en otras células del cuerpo y se supone que es un mecanismo natural para ajustar el desarrollo o evitar daños.

¿Qué mecanismos moleculares conducen a la arteriosclerosis?

Sabemos que las arterias viejas y esclerosadas tienen mayor proporción de colágeno que de elastina en comparación con las arterias jóvenes y más elásticas. También sabemos que los miocitos vasculares lisos de las paredes arteriales producen elastina y colágeno. Pero a los investigadores les gustaría saber si ocurre algún cambio en los miocitos vasculares lisos que afecte la síntesis y degradación de esas dos proteínas. Asimismo, saber de qué modo se relaciona ese fenómeno con el engrosamiento de la túnica íntima cercana a la pared interna de las arterias.

¿Qué relación existe entre el estilo de vida y la arteriosclerosis?

Existen cada vez más pruebas de que la esclerosis progresiva de las arterias y el aumento de presión arterial que acompañan al envejecimiento pueden ser modificados mediante la dieta. A medida que avanza la edad, la relación entre la esclerosis y el cloruro de sodio (sal de mesa) es cada vez mayor. El siguiente paso podrían ser estudios por intervención que permitan demostrar si la reducción del consumo de sal evita o retrasa realmente la arteriosclerosis. Asimismo, cada vez más pruebas confirman la relación entre los estilos de vida sedentarios y la arteriosclerosis. En esta área, el siguiente paso será el diseño de estudios indagatorios longitudinales que nos permitan ver cuánto ejercicio y de qué tipo daría los mejores resultados en cuanto a la prevención de la esclerosis.

Aterosclerosis y arteriosclerosis: ¿existe alguna relación?

Ambas afecciones aumentan con la edad, pero ¿existe alguna relación biológica? Una hipótesis es que la esclerosis inicia el proceso que culmina con la aterosclerosis. Normalmente, los miocitos vasculares lisos de las arterias se contraen y relajan constantemente, dándole tono fisiológico a las paredes arteriales. La esclerosis puede entorpecer este proceso. La alteración del estado natural de los miocitos vasculares lisos puede ser el factor que las induzca a migrar hacia la superficie interior de la arteria, dando comienzo a la aterosclerosis. Esta idea está siendo investigada actualmente.

¿Por qué y cómo cambia la síntesis de algunas proteínas con la edad?

Los investigadores saben que la síntesis de ciertas proteínas parece cambiar con la edad; por ejemplo, la bomba proteica de calcio, que extrae el calcio del líquido intracelular de los miocitos cardiacos después de cada contracción. Sin embargo, ¿en qué punto del proceso de producción ocurre la falla? Los genes no producen constantemente sus proteínas; es necesario activarlos. ¿De qué manera llega hasta el gen el mensaje de que se deben activar los códigos de sus proteínas? ¿Cambian esas señales con la edad o la enfermedad? La indagación de esas vías de transducción de señales es otra línea fundamental de la investigación cardiológica.

¿Será posible y factible intervenir en el proceso de envejecimiento normal para prevenir enfermedades?

Si los procesos de envejecimiento normal aumentan el riesgo de padecer enfermedades ¿será posible que intervengamos en ellos antes de que lleguen a un punto peligroso? Una de tales intervenciones es bastante común en la actualidad: la terapia de reemplazo de estrógenos para las mujeres postmenopáusicas. Se cree que el reemplazo de estrógenos reduce el riesgo de enfermedades cardiovasculares y tiene otras virtudes, aunque en algunos casos puede asociarse con riesgos. Pero, ¿qué hay de las intervenciones para evitar que el corazón se agrande, que los miocitos cardiacos mueran, que las arterias se esclerosen o que la túnica íntima de las paredes arteriales engruese? Algunos tratamientos podrían consistir en simples cambios de estilo de vida (por ejemplo, iniciar una programa de ejercicio habitual con el fin de prevenir la arteriosclerosis). Varias preguntas importantes que aguardan respuesta en las próximas décadas se enfocan en el ejercicio. Por ejemplo ¿qué cantidad de ejercicio y de qué tipo es más eficaz? y ¿qué afecciones pueden prevenirse específicamente de esa manera? Otras intervenciones pueden basarse en el uso de medicamentos. Cuanto más entendamos sobre los cambios que ocurren en las células y moléculas durante el envejecimiento, más cerca estaremos de la posibilidad de crear medicamentos que apunten a dichos cambios. Las terapias genéticas pueden, asimismo, enfocarse en cambios celulares específicos y ser, potencialmente, una manera de intervenir en el proceso de envejecimiento. No obstante, aún existen muchos misterios en el ámbito de las células y las moléculas. "Es poco lo que sabemos sobre los mecanismos exactos que le permiten al corazón pasar de un estado adaptivo a un estado de insuficiencia", declara Lakatta. "¿A qué se debe que un órgano que ha estado adaptándose hasta cierto punto empiece a fallar? Ése es uno de los grandes misterios por resolver". Referencias bibliográficas Anversa P, Sonnenblick EH, Olivetti G, Meggs LG, and Capasso JM. Myocyte cell loss and myocyte cellular hyperplasia in the hypertrophied aging rat heart. Circulation Research 67:871-885, 1990. Lakatta EG. Cardiovascular regulatory mechanisms in advanced age. Physiological Reviews 73:413-467, 1993. Pauly RR, Passaniti A, Crow M, Kinsella JL, Papadopoulos N, Monticone R, Lakatta EG, and Martin GR. Experimental models which mimic the differentiation and dedifferentiation of vascular cells. Circulation 86 (Supplement III):III68-73, 1992.

¿Puede aplicarse la terapia genética al tratamiento de problemas cardiacos? Dos de los problemas más devastadores y comunes del corazón - la trombosis coronaria y el infarto del miocardio - son enfermedades isquémicas; es decir, tienen por causa una falta de oxígeno. La trombosis coronaria obstruye las arterias coronarias e impide la llegada de oxígeno al corazón. El infarto del miocardio sobreviene cuando las células musculares del corazón mueren por falta de oxígeno suficiente. Una estrategia para hacer llevar más oxígeno al corazón es aumentar el número de pequeñas arterias o capilares que le suministren sangre. El cuerpo puede generar nuevos vasos sanguíneos mediante un proceso llamado angiogénesis, que depende de la intervención de ciertos factores de crecimiento. Según una nueva e interesante hipótesis, si hubiera manera de producir más factores de crecimiento, éstos estimularían el crecimiento de nuevos capilares que posiblemente aliviaran la trombosis coronaria e impidieran el infarto del miocardio. En el laboratorio cardiovascular de NIA, Maurizio Capogrossi ha estado experimentando con maneras de aumentar la cantidad de esos factores de crecimiento mediante terapia genética. Puesto que saben cuáles son los genes que codifican los factores de crecimiento, él y sus colaboradores han encontrado maneras de introducir copias de esos genes en el músculo del corazón. Para introducir dichos genes en los miocitos, los investigadores crearon unos portadores especiales llamados vectores adenovirales. Capogrossi y sus colaboradores experimentaron primero in vitro con los vectores adenovirales. En esas condiciones, los vectores portadores del gen indujeron las formación de estructuras de aspecto capilar en el tejido muscular cardiaco. Luego intentaron inyectar los vectores en ratas. En ese experimento, uno de los vectores estimuló el desarrollo capilar. El siguiente paso será probar con animales más grandes. Si esta forma de terapia genética logra estimular el desarrollo de capilares, aliviar la isquemia y reducir el imparto de los infartos en mamíferos grandes, los investigadores podrán evaluar la posibilidad de efectuar estudios clínicos en seres humanos.