Un ácido graso en la leche materna es fundamental para la maduración del corazón en ratones recién nacidos, según un artículo publicado en Nature liderado por el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) de Madrid y compartido por la Agencia Iberoamericana para la Difusión de la Ciencia y la Tecnología en el que han colaborado científicos que pertenecen al Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG, centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca) y al Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca (IBSAL). Este hallazgo muestra que los factores ambientales afectan el desarrollo de los corazones de los ratones tras el nacimiento.
El corazón de un mamífero se enfrenta a un importante reto al nacer que requiere diversos cambios y la maduración de las células de este órgano. Los cardiomiocitos, las células contráctiles, necesitan remodelarse para que el corazón pueda latir de manera eficiente durante toda la vida. Para ello pasan de consumir preferentemente glucosa como combustible a ácidos grasos o lípidos, pero los mecanismos que subyacen a este proceso de maduración no se conocen bien. Esta investigación demuestra que, en el caso de los ratones, el ácido gamma-linolénico (GLA) de la leche materna es responsable de esa adaptación metabólica de los corazones tras el nacimiento. Ni los roedores ni los humanos sintetizan esta sustancia, por lo que debe ser ingerida.
En los experimentos, los ratones recién nacidos alimentados con leche de madres que seguían una dieta libre de grasas no podían sobrevivir más de dos días después del nacimiento. Sin embargo, la suplementación de esta leche con GLA restauró su normal supervivencia. Los investigadores también identificaron el receptor X retinoide (RXR) en los cardiomiocitos como el objetivo al que se une el GLA y se activa para iniciar el proceso de maduración metabólica de las células del músculo cardíaco. Aún queda por investigar si el GLA en la leche humana es igualmente esencial para la función cardíaca del recién nacido o la maduración metabólica.
La colaboración de los investigadores de Salamanca “consistió en caracterizar los aspectos metabólicos del ratón modificado genéticamente que suprime la expresión del receptor X retinoide en cardiomiocitos embrionarios”, explica a DiCYT Juan Pedro Bolaños, investigador del IBFG y del IBSAL. “Los análisis que hemos realizado han permitido identificar la importancia del metabolismo de los ácidos grasos en los cardiomiocitos durante la transición perinatal, cuya utilización oxidativa se incrementa gracias al GLA, un componente del calostro, que actúa sobre el RXR. Estas adaptaciones metabólicas son esenciales para el correcto desarrollo del corazón”, añade. En el trabajo ha colaborado muy activamente Daniel Jiménez-Blasco, investigador postdoctoral en el equipo de Bolaños que, además de pertenecer al IBFG y al IBSAL, está adscrito al CIBER (Centro de Investigación Biomédica en Red) de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES).En conclusión, el estudio muestra que el ácido graso GLA, que se encuentra en la leche materna, es la señal clave que asegura la función cardíaca correcta después del nacimiento. GLA activa la proteína celular RXR, que luego dirige los cambios de expresión génica coordinados para garantizar que las mitocondrias de los cardiomiocitos maduren para que puedan producir energía en el entorno extrauterino.
Implicaciones terapéuticas
Los resultados publicados en Nature podrían tener importantes implicaciones terapéuticas para los trastornos cardiovasculares que involucran disfunción mitocondrial y metabólica, así como enfermedades relacionadas con alteraciones en los procesos de desarrollo posnatal, según ha explicado la líder del estudio, Mercedes Ricote, líder del grupo de Señalización de Receptores Nucleares en el CNI.
Los resultados abren el camino a tratamientos para modular la actividad de RXR en cardiomiocitos con fármacos específicos, incluidos algunos que ya cuentan con la aprobación de la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos) para tratamientos contra el cáncer. “Nuestro estudio propone a la RXR como una posible diana terapéutica para las cardiopatías neonatales y las enfermedades sistémicas desencadenadas por errores metabólicos”, comenta Ricote.
Además del CNIC y del equipo perteneciente al IBFG y al IBSAL, hay otras entidades españolas implicadas en el hallazgo: Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), Universidad Complutense de Madrid (UCM), Universidad de Barcelona (UB), CiberCV y CEMBIO/CEU San Pablo. Asimismo, el trabajo también incluye una colaboración internacional, del Instituto Karolinska (Suecia).
