Descubrimiento genético podría ayudar a crear nuevas arterias cardíacas

El corazón humano recibe sangre y oxígeno de varias arterias coronarias, y las dos arterias principales están ubicadas en la parte frontal del corazón, en los lados derecho e izquierdo. Para suministrar sangre oxigenada a la parte posterior del corazón, la arteria descendente posterior se ramifica desde una de las arterias principales. En aproximadamente el 80 % de las personas, esta arteria se origina en la arteria coronaria principal derecha, mientras que en un 10 % se ramifica desde la arteria coronaria principal izquierda. En otro 10%, dos arterias de tamaño similar se ramifican desde las arterias principales derecha e izquierda, extendiéndose hasta la parte posterior del corazón. Un nuevo estudio ha identificado un gen que podría influir en el desarrollo temprano de esta arteria crucial, lo que podría conducir al desarrollo de nuevas arterias para sortear obstrucciones y tratar enfermedades cardíacas.

El estudio, dirigido por investigadores de la Universidad de Stanford (Stanford, CA, EUA), descubrió que el gen CXCL12 está vinculado a la formación de la arteria descendente posterior y que su patrón se establece en las primeras etapas del desarrollo humano. Publicados en la revista Cell, los hallazgos representan un avance significativo hacia el desarrollo de la "revascularización médica", un objetivo a largo plazo de los investigadores que busca crear tratamientos para arterias bloqueadas o estrechas mediante el crecimiento de nuevas arterias que restauren el flujo sanguíneo.

Para investigar qué factores influyen en el patrón de ramificación arterial, el equipo analizó un amplio conjunto de datos médicos del Programa del Millón de Veteranos del Departamento de Asuntos de Veteranos de EUA, que incluye datos de más de 60.000 veteranos que se han sometido a angiografías para detectar posibles obstrucciones arteriales. Este conjunto de datos también ofrecía detalles sobre la dominancia de la arteria (derecha, izquierda o codominante), así como muestras genéticas.

Los investigadores realizaron análisis genéticos e identificaron diez regiones del genoma humano asociadas con el desarrollo de la arteria descendente posterior, siendo CXCL12 la más significativa. Investigaciones previas ya habían demostrado que, al administrar a ratones una dosis de la proteína asociada a CXCL12, se formaban nuevas ramificaciones arteriales en el tejido cardíaco dañado.

Este nuevo hallazgo en humanos sugiere que CXCL12 y su proteína son cruciales para la formación de arterias humanas. Posteriormente, el equipo examinó corazones fetales y descubrió que CXCL12 se expresa en el momento en que se establece la dominancia direccional de la arteria descendente posterior. Experimentos posteriores en ratones revelaron que la reducción de la proteína producida por CXCL12 condujo al desarrollo de patrones arteriales de dominancia izquierda o codominante.

Aún no está claro si el patrón arterial derecho dominante, más común, ofrece mayor protección contra las enfermedades cardíacas. Sin embargo, la identificación del gen responsable de este proceso de ramificación abre nuevas posibilidades para el crecimiento de arterias colaterales (arterias adicionales que podrían suministrar oxígeno al corazón si otra arteria se obstruye).

Actualmente, los tratamientos para las arterias obstruidas o estrechadas son invasivos y mecánicos, como la cirugía de bypass a corazón abierto y el uso de stents artificiales. En el futuro, los investigadores planean investigar las variantes de ADN que influyen en la expresión de CXCL12 y explorar métodos para activar el gen con el fin de desarrollar tratamientos terapéuticos.

“Por primera vez, tenemos evidencia de un gen que regula el desarrollo de uno de los tipos de arterias más importantes del cuerpo humano”, afirmó Kristy Red-Horse, coautora principal del estudio y profesora de biología en la Facultad de Humanidades y Ciencias de Stanford. “Y si conocemos las vías de desarrollo de estas importantes arterias, quizás podamos regenerarlas reintroduciendo estas vías en un corazón enfermo”.