Descubierto un mecanismo clave que controla el desarrollo del corazón

VALÈNCIA (EP). Un equipo de investigadores del Centro de Medicina Molecular de Colonia (Alemania) ha descubierto que, en los seres humanos, un circuito especializado de traducción del ARNm predetermina la competencia para la formación del corazón en una fase temprana del desarrollo embrionario.

Aunque se sabe que el desarrollo cardíaco se prioriza en las primeras fases de la embriogénesis, el programa regulador que controla la priorización del desarrollo del corazón seguía sin estar claro hasta ahora.

En el estudio, publicado en la revista científica 'Science Advances', investigaron cómo se regula a nivel molecular la priorización del desarrollo del corazón. Descubrieron que la proteína RBPMS (proteína de unión a ARN con empalme múltiple) es responsable de la decisión de fabricar el corazón al programar la traducción del ARNm para aprobar la futura elección del destino cardíaco.

Comprender mejor el desarrollo cardiaco humano es esencial no sólo para determinar los principios fundamentales de la autoorganización del corazón humano, sino también para desvelar dianas moleculares para futuras intervenciones terapéuticas de enfermedades cardiacas congénitas y de aparición en la edad adulta.

Dado que el corazón es el primer órgano funcional que se forma en un embrión en desarrollo, cualquier anomalía en las decisiones tempranas sobre el destino de las células embrionarias necesarias para el desarrollo del corazón tiene consecuencias catastróficas, que a menudo provocan la interrupción del embarazo o el sufrimiento de por vida debido a cardiopatías congénitas.

En los seres humanos, aproximadamente el 30 por ciento de los embriones en desarrollo terminan antes de implantarse en el útero, y alrededor del 25 por ciento fracasan durante la transición de la gastrulación (la fase temprana en la que el embrión empieza a diferenciar linajes celulares distintos) a la organogénesis (la fase que dura hasta el nacimiento, cuando todos los tejidos y órganos se forman y maduran).

A menudo, la causa de la terminación del embrión es un fallo cardiovascular en las decisiones sobre el destino celular y la morfogénesis, el proceso biológico por el que una célula, un tejido o un organismo desarrollan su forma. El fracaso a la hora de especificar con precisión el destino y la identidad celulares de forma oportuna y sólida da lugar a anomalías y enfermedades del desarrollo. Por ejemplo, 1 de cada 100 niños nace con cardiopatías congénitas, la mayoría de las cuales son de causa desconocida.

Para descubrir el programa regulador que subyace al desarrollo del corazón, el laboratorio utilizó modelos basados en células madre embrionarias que recapitulan las decisiones del destino cardíaco humano en una placa en condiciones químicamente definidas.

El uso de modelos derivados de células madre humanas permite al equipo identificar atributos específicos del ser humano, que pueden ser drásticamente distintos de los de otros animales. El objetivo de este enfoque es trabajar con los modelos más precisos y cercanos a la biología humana y reducir al mínimo los experimentos con animales.