Cómo la función del corazón humano disminuye con la edad

¿Por qué aumenta el riesgo de enfermedades del corazón a medida que envejecemos? Los factores de riesgo conocidos no explican todos los casos. Un estudio muestra que las células del corazón humano acumulan nuevas mutaciones genéticas con el tiempo; mientras pierde la capacidad de repararlas.

Las células del corazón humano acumulan nuevas mutaciones genéticas con el tiempo.
Las células del corazón humano acumulan nuevas mutaciones genéticas con el tiempo.

Un equipo de investigación, dirigido por Sangita Choudhury y August Yue Huang, de la División de Genética y Genómica del Boston Children's, ha secuenciado los genomas completos de 56 células individuales del corazón humano, conocidas como cardiomiocitos, de 12 personas de todas las edades y espectro: desde la infancia hasta los 82 años que habían muerto por causas no relacionadas con enfermedades del corazón.

Utilizando técnicas y análisis bioinformáticos sofisticados, el equipo comparó el número de mutaciones no hereditarias, conocidas como mutaciones somáticas, en células de diferentes edades y también buscó patrones mutacionales o "firmas" que podrían iluminar los mecanismos de la enfermedad cardíaca.

"Ésta es la primera vez que se observan mutaciones somáticas en el corazón humano a nivel de una sola célula"

"Ésta es la primera vez que se observan mutaciones somáticas en el corazón humano a nivel de una sola célula", señala Choudhury, coautor del artículo con Huang.

Cuanto más viejas eran las células, más cambios de "letra" única (conocidos como variantes de un solo nucleótido) tenían en su ADN. El patrón de estas mutaciones sugirió que muchas de ellas fueron causadas por daño oxidativo.

Para colmo de males, las mutaciones también afectaron a las vías que las células normalmente usan para reparar el daño del ADN. "Los mecanismos que reparan el daño del ADN también se ven afectados por la edad", apunta Choudhury. "Éstos pueden verse abrumados si hay suficiente daño oxidativo", agrega.

La investigación secuenció genomas completos de 56 células individuales del corazón humano.
La investigación secuenció genomas completos de 56 células individuales del corazón humano. Foto: IStock.

El estudio técnicamente difícil se basó en la secuenciación del genoma completo de una sola célula y técnicas bioinformáticas iniciadas en el laboratorio de Christopher Walsh, que utilizó recientemente los métodos para documentar la acumulación de mutaciones en las neuronas de las personas con la enfermedad de Alzheimer.

Acumulación de mutaciones en los cardiomiocitos

Por lo general, las células que no continúan dividiéndose, como las células del corazón, son menos susceptibles a las mutaciones. Pero, los investigadores encontraron que los cardiomiocitos acumulaban mutaciones tan rápido o más rápido que algunos tipos de células en división; los investigadores calcularon que promediaron más de 100 nuevas mutaciones por año por célula.

Además de las vías de reparación del ADN, las mutaciones afectaron a los genes implicados en el citoesqueleto, el andamiaje que da estructura a las células y otras funciones celulares básicas

"Las células del corazón también acumularon mutaciones a un ritmo tres veces más rápido que las neuronas, otro tipo de célula que no se divide", apunta Huang.

Además de las vías de reparación del ADN, las mutaciones afectaron a los genes implicados en el citoesqueleto, el andamiaje que da estructura a las células y otras funciones celulares básicas.

"A medida que envejeces y obtienes más mutaciones, estás agregando efectos nocivos que podrían empujar al corazón más allá de un punto de inflexión hacia la enfermedad", señala Chen, quien fue coinvestigador principal en el estudio con Walsh y Eunjung Alice Lee. "Puede llegar a un punto en el que se dañe tanto ADN que el corazón ya no pueda latir bien", destaca.

Los investigadores señalan que su estudio solo buscó variantes de un solo nucleótido y no investigó otros tipos de mutaciones, como inserciones o eliminaciones de ADN. Además, debido a que observaron células cardíacas sanas, no pueden establecer que las mutaciones estén involucradas en la enfermedad cardíaca. En el futuro, planean observar mutaciones en tejido de pacientes con diferentes enfermedades cardiovasculares.

Fuente: News Medical LifeScience.

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Una imagen digital del corazón humano anatómicamente perfecto. Foto: IStock.

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