Un equipo internacional de investigadores ha identificado una proteína crucial en el desarrollo y funcionamiento del sistema de conducción cardíaco. Este hallazgo supone un avance significativo en la comprensión de los mecanismos que regulan el corazón y abre nuevas vías de investigación para el tratamiento de enfermedades cardíacas. La investigación, co-liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y publicada en Nature Communications, revela el papel esencial de la proteína Dhx36 en la regulación de la diferenciación de los cardiomiocitos y en el correcto desarrollo del sistema de conducción cardíaco.
El descubrimiento del papel de la proteína Dhx36 en el sistema de conducción cardíaco representa un avance importante en la biología cardíaca. Este estudio no solo proporciona información clave sobre los mecanismos moleculares que regulan el funcionamiento del corazón, sino que también sugiere nuevas vías para el tratamiento de enfermedades cardíacas que afectan la transmisión de impulsos eléctricos. A medida que se avance en la investigación de esta proteína, podrían desarrollarse nuevos enfoques terapéuticos para mejorar la salud cardíaca en pacientes con insuficiencia cardíaca y otras patologías relacionadas con la función del sistema de conducción.
La proteína Dhx36
El estudio, que utilizó modelos animales, fue realizado por científicos del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO-CSIC), el Instituto de Investigación de Enfermedades Raras del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), la Universitat Pompeu Fabra (UPF) y otros centros de investigación de España. El equipo estuvo liderado por Pablo Gómez del Arco (ISCIII), Pura Muñoz-Cánoves (Universitat Pompeu Fabra y Altos Labs) y Juan Miguel Redondo (CBMSO).
El principal hallazgo de esta investigación radica en la identificación de la proteína Dhx36 como un regulador clave en la diferenciación de los cardiomiocitos, las células especializadas en la contracción del músculo cardíaco. Según explica Pablo Gómez del Arco, científico del ISCIII, “la proteína Dhx36 modula las redes de genes que controlan la diferenciación de los cardiomiocitos mediante la resolución de estructuras G-cuádruplex en los promotores de genes clave del sistema de conducción cardíaco”. Este proceso es esencial para la correcta formación de las células del sistema de conducción, que son las responsables de transmitir y controlar los impulsos eléctricos del corazón.
El sistema de conducción cardíaco incluye una red de fibras especializadas que permiten la sincronización de la contracción del corazón, lo cual es crucial para mantener un ritmo cardíaco adecuado. La investigación revela que los ratones a los que se les eliminó la proteína Dhx36 en sus cardiomiocitos presentaron graves problemas cardíacos, como miocardiopatía dilatada y bloqueo en la transmisión de impulsos eléctricos entre las cavidades cardíacas, específicamente entre las aurículas y los ventrículos. Según Pura Muñoz-Cánoves, científica de la Universitat Pompeu Fabra y Altos Labs “la eliminación de Dhx36 durante el desarrollo embrionario afecta drásticamente la salud cardíaca, lo que resulta en alteraciones funcionales severas del corazón”.
Perspectivas de futuro
El estudio no solo aporta una mayor comprensión del desarrollo del sistema de conducción cardíaco, sino que también ofrece información valiosa sobre las enfermedades cardíacas en humanos. Los ratones sin Dhx36 desarrollaron miocardiopatía dilatada, una condición en la que las cavidades del corazón se agrandan y no pueden bombear sangre de manera eficiente. Además, en los cardiomiocitos adultos, la falta de Dhx36 llevó a la formación de trombos en la aurícula izquierda, lo que sugiere que esta proteína es fundamental para la salud cardíaca postnatal.
Juan Miguel Redondo (CBMSO), otro de los líderes del estudio, subraya la relevancia de estos resultados para la medicina clínica: “Los defectos en Dhx36 podrían estar relacionados con algunas enfermedades cardíacas, con repercusiones clínicas importantes, como la afectación de la actividad eléctrica del corazón y el desarrollo de formas de miocardiopatía dilatada”. Esto abre nuevas posibilidades para investigar tratamientos dirigidos a mejorar el sistema de conducción cardíaco y prevenir insuficiencias cardíacas derivadas de alteraciones en la función de esta proteína.
Mecanismos moleculares
Uno de los aspectos más destacados del estudio es la relación entre la proteína Dhx36 y las estructuras G-cuádruplex, presentes tanto en el ADN como en el ARN. Estas estructuras, cuando no se resuelven adecuadamente, interfieren con la transcripción de genes clave que regulan la función cardíaca. En ausencia de Dhx36, estas estructuras se acumulan en los genes de los cardiomiocitos, lo que provoca un bloqueo en la expresión de genes esenciales para el desarrollo del corazón.
Este hallazgo sugiere que Dhx36 podría ser una diana terapéutica en el tratamiento de enfermedades del sistema de conducción cardíaco. Si se logra intervenir en la actividad de esta proteína o en las estructuras G-cuádruplex, podrían desarrollarse tratamientos que mejoren el funcionamiento eléctrico del corazón en pacientes con enfermedades como la miocardiopatía dilatada.
Colaboración científica
El éxito de este estudio se debe en gran parte a la colaboración entre diversas instituciones científicas de España. Los equipos de investigación del Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Clínico San Carlos, liderados por José Luis de la Pompa y David Filgueras, también contribuyeron significativamente al desarrollo del proyecto. Esta investigación ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovación, a través de la Agencia Estatal de Investigación, el CSIC, la Fundación Pro CNIC, la Fundación La Marató y el CIBER de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV) del ISCIII.
