Processo de terapia celular para regeneração cardíaca pode avançar no tratamento de doenças cardiovasculares

Crédito: iScience (2022). DOI: 10.1016/j.isci.2022.104651

Um pesquisador da Faculdade de Farmácia da Universidade de Houston está relatando um protocolo eficaz para reprogramar células cardíacas humanas em células especializadas que conduzem eletricidade por todo o coração para permitir batimentos cardíacos rítmicos e reparar corações doentes. Bradley McConnell, professor de farmacologia, é o primeiro a demonstrar o processo e o relata em iScience.

Pode ser um grande avanço.

Atualmente, não há tratamentos para a morte de células cardíacas, a base subjacente da doença cardiovascular (DCV), que continua sendo a principal causa de morte globalmente. Até 2035, espera-se que a prevalência de DCV aumente para 45,1% (mais de 130 milhões de pessoas) nos Estados Unidos, enquanto o custo financeiro deverá aumentar em mais de US$ 131 milhões nas próximas duas décadas, atingindo impressionantes US$ 1,1 trilhão.

McConnell examinou um tipo celular alternativo e inexplorado na regeneração cardíaca: as células cardíacas de Purkinje, que são células especializadas do sistema de condução cardíaca (CCS) responsáveis ​​pela sinais elétricos que permitem que o coração se contraia e relaxe de forma sincronizada.

Os resultados indicam que pode restaurar a eficiência da condução do sinal elétrico, resultando em melhorias na função cardíaca.

“Somos os primeiros a demonstrar a reprogramação direta bem-sucedida de linhas celulares de cardiomiócitos humanos (AC16-CMs e iPSC-CMs) em células semelhantes a Purkinje usando um coquetel exclusivo de pequenas moléculas”, relata McConnell e o primeiro autor do estudo, Nicole Prodan, uma estudante de doutorado no laboratório McConnel. “A reprogramação direta é uma técnica que produz um estado ‘plástico’ epigeneticamente instável nas células para facilitar a conversão de uma célula totalmente diferenciada e amadurecida em um novo tipo de célula diferente”.

Embora vários tratamentos farmacológicos estejam atualmente disponíveis para a insuficiência cardíaca, eles não previnem, curam ou melhoram a morte celular miocárdica e a formação de cicatrizes fibróticas, que são os principais contribuintes para provocar insuficiência cardíaca.

“A única cura é um transplante de coraçãoque infelizmente é escasso”, disse McConnell.

A terapia celular para regeneração cardíaca tem sido proposta como tratamento alternativo aos agentes farmacológicos. Infelizmente, até agora, o foco tem sido a substituição de células musculares cardíacas (miócitos) em corações lesados, o que não tem sido suficiente para melhorar os sintomas ou curar o problema.

“Isso porque muitas vezes o miócitos cardíacos implantado não pode ser ativado eletricamente em sincronia pelo coração do receptor e irá contrair em um ritmo diferente do resto do coração, induzindo arritmias”, disse McConnell.

“Nosso tratamento com pequenas moléculas de cardiomiócitos humanos leva à diferenciação de Purkinje, resultando na expressão do gene da célula Purkinje chave e na condução de sinais elétricos rápidos; comparável ao Purkinje nativo células“, disse Prodan.

O estudo pode não só ajudar a avançar na busca por uma solução otimizada terapia celular para a regeneração do coração, mas também tem potencial para ser usado para o desenvolvimento e investigação de novas terapias farmacológicas para doenças cardíacas.