Un equipo internacional de científicos encontró un mecanismo celular que determina cuándo y cómo las células cardíacas activan ciertos genes, lo que impacta en su desarrollo y longevidad
Un latido puede marcar el inicio de una vida, pero también el comienzo silencioso de su desgaste. En lo profundo de cada célula del corazón, se libra una batalla diaria donde el metabolismo regula la salud y el envejecimiento cardíaco.
Un grupo de científicos logró descifrar cómo los procesos químicos internos actúan como “interruptores” que deciden el destino de las células cardíacas, con efectos directos sobre el envejecimiento y las enfermedades. El hallazgo, publicado en la revista Nature Metabolism, podría abrir la puerta a nuevas formas de combatir la pérdida de función cardíaca con el paso del tiempo.
El metabolismo, mucho más que energía
Para comprender la magnitud de este descubrimiento, es útil pensar en el metabolismo no solo como la fuente de energía de las células, sino como un sistema de control que decide qué instrucciones genéticas se activan y cuáles permanecen inactivas. El equipo del German Centre for Cardiovascular Research (DZHK), liderado por la profesora Gergana Dobreva de la Mannheim Medical Faculty, demostró que el metabolismo genera sustancias químicas que funcionan como señales para encender o apagar genes.
Estas señales forman parte de la epigenética, un conjunto de mecanismos que modifican el comportamiento de los genes sin cambiar el ADN.
Cuando una célula cardíaca recibe las señales correctas, puede crecer, repararse y mantenerse sana. Pero si esas señales se alteran, la célula pierde el rumbo y pueden aparecer problemas de desarrollo y envejecimiento acelerado.
Lamin A/C, la proteína que guarda el orden
La investigación se centró en una proteína llamada lamin A/C, cuya función principal es dar soporte al núcleo de la célula, el lugar donde está el ADN. Sin embargo, los investigadores descubrieron que lamin A/C también regula el uso y la degradación de la cisteína.
La cisteína es un aminoácido, es decir, una de las piezas básicas que forman las proteínas y que las células obtienen de los alimentos.
Cuando falta lamin A/C, el metabolismo de la cisteína se descontrola. Como resultado, las células acumulan ciertas sustancias que alteran los “interruptores” epigenéticos. Esto significa, en términos simples, que los genes se activan o desactivan en momentos equivocados, lo que impide que las células del corazón se desarrollen y funcionen correctamente.
La clave está en la cisteína
El proceso que vincula lamin A/C y la cisteína puede resultar técnico, pero la idea central es sencilla: el metabolismo de la cisteína produce compuestos que actúan sobre las enzimas responsables de modificar la estructura del ADN. Estas enzimas controlan los “interruptores” epigenéticos. Si la cisteína no se descompone bien, las enzimas no pueden hacer su trabajo y el programa genético de la célula se desordena.
Este mecanismo afecta no solo a las células del corazón, sino también a las células madre. Estas células pueden transformarse en distintos tipos de tejido y su correcto funcionamiento es clave para la reparación y el rejuvenecimiento del cuerpo.
El estudio también abordó enfermedades hereditarias raras, conocidas como laminopatías, que provocan un envejecimiento acelerado. En estos casos, la alteración de lamin A/C genera el mismo desbalance metabólico y epigenético observado en las células cardíacas sanas sometidas a estrés. Los científicos observaron que ajustar el metabolismo de la cisteína permitió restaurar la función celular y reducir el daño al ADN.
Yinuo Wang, autora principal del estudio, afirmó: “Incluso si las laminopatías son poco frecuentes, suelen tener consecuencias graves para quienes las padecen. Nuestro objetivo es desarrollar tratamientos que mejoren de forma tangible la vida de los pacientes”.
Cómo se realizó el descubrimiento
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores aplicaron tecnología avanzada como análisis de metabolitos (las moléculas que produce el metabolismo), estudios de la estructura de la cromatina (la “envoltura” del ADN) y seguimiento del comportamiento de las células madre. Esto permitió observar en tiempo real cómo un cambio en la proteína lamin A/C afecta el flujo de cisteína y, a través de él, la reprogramación del material genético.
Terapias posibles y nuevos horizontes
El hallazgo sugiere que modificar el metabolismo de la cisteína puede servir para revertir daños celulares y restaurar la función de las células, tanto en casos de enfermedades hereditarias como en el envejecimiento normal. Esto representa un cambio de paradigma, ya que hasta ahora la mayoría de los tratamientos para problemas cardíacos se centraban solo en los síntomas o en el reemplazo de genes defectuosos.
La profesora Dobreva indicó: “Nuestro trabajo demuestra que los procesos epigenéticos fundamentales pueden modificarse desde el metabolismo. Esto abre perspectivas inéditas para tratar enfermedades cardiovasculares y cambios asociados a la edad”.
Un modelo que puede aplicarse en otros órganos
El modelo descubierto podría extenderse a otros órganos y tejidos. Si el metabolismo regula los interruptores epigenéticos en el corazón, podría operar de manera similar en el cerebro, los músculos o el hígado. Esto abre la posibilidad de diseñar terapias para rejuvenecer órganos y combatir enfermedades degenerativas, actuando sobre el metabolismo más que sobre el ADN.
La comunidad científica considera que estos resultados ofrecen una nueva manera de entender el envejecimiento y la salud del corazón. El siguiente paso será investigar cómo se puede aplicar esta estrategia en humanos y probar tratamientos que restauren el metabolismo de la cisteína en pacientes con enfermedades cardíacas o envejecimiento acelerado.
Este nuevo enfoque, que combina la biología molecular con la medicina regenerativa, promete transformar la atención de las enfermedades crónicas y los trastornos relacionados con la edad.
por INFOBAE