La regeneración del corazón y la terapia celular con células madres.
Dr. José Hidalgo Díaz*, Dr. Alberto Hernández**, Dr. J.C. Chachques***
Introducción:
Hasta hace poco tiempo se Considero que los cardiomiocitos eran células terminales diferenciadas y por tanto incapaces de dividirse. Este dogma se ha modificado recientemente cuando con técnicas modernas de investigación biomédicas se demostró que dichos cardiomiocitos se encuentran en renovación constante a través de mitosis o divisiones celulares de una célula en dos células idénticas a la progenitora.(1, 2, 3)
Estas mitosis son insuficientes para reparar las perdidas de cardiomiocitos por apoptosis (Muerte celular programada) u otras causas que ocurren en un corazón sano. (4) Es decir que el corazón que es un órgano en continuo movimiento no esta inmóvil desde el punto de vista d su constitución celular: es un órgano dialéctico en su constate crecimiento, renovación y muerte. Se ha señalado que en un plazo de 4 a 6 meses se renuevan la tercera parte de sus cardiomiocitos y que un hombre de 50 o 60 años es posible que la mayoría de sus cardiomiocitos tengan solo 4 o 5 años. (4, 5)
Desgraciadamente estas divisiones celulares o mitosis no son suficientes para reparar el corazón enfermo como por ejemplo después de un infarto del miocardio o en el curso e una insuficiencia cardiaca terminal situaciones estas que aunque estimulan las mitosis e incluso estas son mas intensas pero no alcanzan a reparar el daño. (6 ,7 ,8)
Células madres
Las células madres se han definido como células clonogénicas capaces de auto renovarse y diferenciarse en múltiples líneas celulares. Su auto renovación es su capacidad de proliferar durante un tiempo prolongado dando lugar a células hijas idénticas a ellas. Su diferenciación es la capacidad de convertirse en células maduras terminales con una capacidad funcional normal. (9,10)
Estas células se han encontrado en mayor o menor proporción en casi todos los órganos y tejidos humanos incluyendo la sangre circulante.
Las células madre mas conocidas hasta el momento son las células madre del tejido hematopoyetico de la medula ósea en la cual se ha comprobado tanto “in Vitro” como “in vivo” su capacidad para regenerar y poblar de sus tejidos una medula ósea que ha perdido su células sanguíneas por irradiación, sustancias químicas o enfermedades endógenas de la propia estructura medular. (11)
Hoy en día el trasplante medular es una práctica terapéutica exitosa en hematologia.
La presencia de células madre en el tejido hematopoyetico se ha estimado entre 1/ 10,000 y 1/100, 000. Se desconoce hasta la fecha el número mínimo de estas células madres necesario para reconstruir el sistema hemolinfopoyetico de la medula ósea en el caso de animales de experimentación como el ratón. (12, 13)
Debido al bajo número de estas células en la medula ósea se han elaborado protocolos de enriquecimiento con diferentes técnicas habiéndose obtenido líneas celulares en las que con solo 100 de estas células madre se puede repoblar el sistema hemolinfopoyetico según algunos autores. (14, 15)
El transplante de una de estas líneas celulares de la medula ósea, las llamadas lin.-C Kit tiene una gran capacidad para diferenciarse en tejido Cardiaco. En este tejido se transforman en nuevos cardiomiocitos, células endoteliales y células de músculo liso dando lugar a un tejido cardiaco regenerado que incluyen vasos de neoformacion que aseguran la supervivencia celular debido al poder angiogenico probado de esta estructuras celulares. (16, 17, 18)
Esto implica que las células transplantadas responden a señales del músculo cardiaco alterado que promueven su migración, proliferación y diferenciación dentro del área de necrosis de la pared ventricular. (19)
Tambien se han encontrado células madre en el propio corazón sano lanzándose la hipótesis de que estas pueden haber migrado de la medula ósea, se anidan en el tejido cardiaco muerto, proliferan y por ultimo maduran convirtiéndose en células diferenciadas cardiacas o cardiomiocitos y células vasculares. Existe la hipótesis alternativa de que las células madre y sus progenitores están presentes en diferentes áreas del corazón y un mecanismo de estimulación las haría llegar a la parte dañada para su consiguiente reparación. (20, 21, 22)
Hallazgos importantes soportan estas hipótesis. En un transplante cardiaco en el que el donante era del sexo femenino y el receptor masculino se encontró que del 7 al 10% de las células cardiacas del corazón femenino donante sano eran miocitos con cromosoma Y adultos y por lo tanto procedentes del receptor masculino. Así mismo se encontraron células madre con cromosoma Y lo que demuestra la migración de estas células. (23, 24)
La Terapia regenerativa celular tomo gran fuerza a partir de los elementos anteriormente expuestos de que las células madre de medula ósea implantadas en las zonas que rodean un infarto cardiaco en animales de experimentación colonizaban en la zona preinfarto sustitutuyendo al tejido necrosado. Esto Unido a lo inocuo del método hizo que a partir del año 2000 se comenzaran a emplear estos transplantes cardiacos celulares a pacientes con infarto del miocardio.
El proceder que comenzó por vía quirúrgica (Vía epicárdica), ya en la actualidad se realiza también por vía intracoronaria (Cateterismo Cardiaco) y por vía endoventricular.
La terapia celular no tiene relación directa con la terapia génica ni con la clonación humana por vía terapéutica independientemente que por esta técnica es posible obtener poblaciones celulares determinadas para un fin terapéutico determinado. (25, 26, 27)
Ambos métodos tienen también grandes perspectivas, el primero atenuando o curando la enfermedad causal y el segundo utilizando células embrionarias para la terapia celular con fines terapéuticos. (28, 29, 30)
Experiencia Clínica:
Desde junio del 2000 cuando el Dr. P. Menasche de Francia realizo el primer transplante cardiaco celular en el mundo se han tratado aproximadamente entre 150 y 200 pacientes con enfermedad miocárdica isquémica en varios estudios clínicos de terapia celular. (31, 32)
El número de pacientes tratados con células madres de medula ósea fue similar al tratado con mioblastos esqueléticos autologos. La mayoría de estos estudios son conducidos por investigadores independientes. (33, 34, 35)
Países de la comunidad Económica Europea tales como Francia
(Primer país en realizar un transplante cardiaco celular en el año 2000), Alemania, España, Holanda, Italia, Reino Unido, entre otros así como en Asia Japón y China y en América USA, Brasil, Argentina y Cuba marchan a la cabeza de este tipo de investigación científica. (36 ,37)
Experiencia Cubana:
En Cuba se realizo por primera vez el proceder el 27 de febrero del 2004 siendo el primero de este tipo en Centro América y el caribe. El equipo que realizo el proceder esta integrado por especialistas de los Institutos de Cardiología y Hematologia de Cuba.
Nuestra experiencia es en 6 pacientes entre 55 y 56 años, del sexo masculino con diagnóstico de IMA de cara posteroinferior y con CF: lll-lV de la NYHA). A todos los casos se les realizo estudios de medicina nuclear, Ecocardiografia y coronariografía pre-operatoria. Para la implantación se empleo la vía epicárdica. Asi mismo se revascularizaron coronarias no relacionadas con la zona del implante celular. La media de células madres implantadas por paciente, fue de 21,2 x 106. Tres meses después de la cirugía se evaluaron los pacientes por medicina nuclear encontrándose un aumento significativo de la FE de VI en relación a las medidas básales (de 367±% a 51+/-5%) (p= 0,004), los VTD de VI mejoraron significativamente (115±15 VTD x seg. a 11732± VTD/seg.) (p= 0,01) y los Scores de Perfusion mejoraron significativamente (p= 0,04). La mejoría se relaciona con la pared del VI en donde se implantaron los Stem Cells.
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*Dr. José Hidalgo Díaz, Profesor Auxiliar del ISCM-H, Especialista de llº en Cirugía Cardiovascular. Departamento de Cirugía Cardiaca del Hospital “Hnos. Ameijeiras”.
**Dr. Alberto Hernández, Doctor en Ciencias medicas, Director Fundador del ICCCV.
***Dr. J.C. Chachques. Profesor Jefe de Investigaciones del Laboratorio de prótesis y Transplantes del Hospital Broussais. Paris. Francia.
