Un equipo de investigación de las universidades de Jaén, Málaga y Granada, la Fundación Medina de Granada, el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares y el Centro de investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares ha identificado, en un estudio con líneas celulares y ratones, que dos moléculas están implicadas en la formación del epicardio, una capa que cubre el corazón, esencial para su desarrollo embrionario. Con los resultados, han dibujado un mapa molecular mucho más detallado que el actual, ya que muestra no solo qué genes participan, sino también cómo se comunican entre sí los distintos niveles de regulación.
El ADN es como el “manual de instrucciones” de cualquier ser vivo. A partir de ciertas partes del ADN, la célula crea una copia llamada ARN. Esa copia funciona como un mensajero: lleva instrucciones para fabricar proteínas o para activar o desactivar genes.
En ocasiones, ese ARN se corta en fragmentos muy pequeños llamados microARNs. Estos microARNs no sirven para hacer proteínas, sino que actúan como interruptores: se unen a otros ARN mensajeros y bloquean su función. Así controlan qué genes se activan y cuáles no, permitiendo que el organismo funcione de manera coordinada.
En un estudio reciente, los científicos analizaron el ARN en dos momentos clave del desarrollo del corazón en ratones. En el artículo ‘Foxf1-mediated co-regulation of miR-495 and let-7c modulates epicardial cell migration and myocardial specification’, publicado en la revista Cellular and Molecular Life Sciences, muestran que dos microARNs —llamados miR-495 y let-7c— son especialmente importantes. Estos dos microARNs ayudan a que unas células del epicardio (una capa que recubre el corazón) puedan moverse y llegar hasta donde deben.
Además, estos microARNs están controlados por una proteína llamada Foxf1, que funciona como un “director de orquesta”. Foxf1 activa a let-7c, y este a su vez regula a otros genes y microARNs. Todo ello crea una red de control que permite que las células se desplacen y se transformen en los tipos celulares adecuados durante la formación del corazón.
Tal y como explica Estefanía Lozano, investigadora de la Universidad de Jaén y autora del estudio, estos microARNs actúan como “interruptores maestros” en un sistema de control genético mucho más complejo.
Aunque este trabajo se ha realizado en modelos de ratón y se centra en una etapa muy temprana del desarrollo embrionario, las redes reguladoras descritas podrían ser similares en humanos. Esto abre la puerta a nuevas investigaciones sobre cómo los defectos en estos microARNs o en Foxf1 podrían relacionarse con malformaciones cardíacas congénitas. “Lo esencial es que el estudio demuestra que el corazón no solo se construye gracias a genes que codifican proteínas, sino también a través de un sutil diálogo entre moléculas pequeñas que ajustan al detalle cada decisión celular”, añade la investigadora.
Seguir las huellas genéticas
La investigación parte de un enfoque que combina biología molecular, análisis bioinformático y experimentación en modelos celulares para revelar mecanismos que antes eran invisibles. Los científicos querían entender cómo se forma el epicardio durante el desarrollo embrionario, así que compararon dos etapas clave en ratones: el proepicardio, la estructura inicial y el epicardio embrionario ya establecido.
Para realizar el estudio, los investigadores tomaron muestras de tejido en distintas fases del desarrollo del embrión y analizaron todos los tipos de ARN presentes en cada etapa. Así pudieron ver qué genes y microARNs estaban más o menos activos cuando el tejido pasaba de ser proepicardio (fase inicial) a epicardio (la capa que recubre el corazón).
Gracias a este análisis, descubrieron que los microARNs miR-495 y let-7c tenían un papel clave: controlan el movimiento de las células del epicardio y regulan a otros microARNs. Para comprobarlo, realizaron experimentos en células cultivadas en el laboratorio y observaron cómo estos microARNs influían en la capacidad de las células para moverse y transformarse en otros tipos celulares. También pudieron confirmar que una proteína llamada Foxf1 controla la actividad de let-7c.
Con todos estos datos, los científicos crearon un “mapa” que muestra cómo interactúan los genes, los microARNs y los factores de transcripción para que el epicardio se forme correctamente.
En el futuro, los investigadores quieren estudiar cómo otros microARNs y proteínas se coordinan en este proceso, y si esta misma red de control existe en el corazón humano. Con ello esperan comprender mejor el origen de algunas malformaciones congénitas. Además, investigar qué ocurre cuando estos microARNs o Foxf1 no funcionan bien podría ayudar a desarrollar terapias de medicina regenerativa, por ejemplo para reparar corazones dañados tras un infarto.
Este estudio ha sido financiado por los proyectos ‘MicroRNAs como determinantes relevantes del destino celular durante el desarrollo cardiovascular y la regeneración cardiaca’, de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, y ‘Análisis del papel de MiRNAS en el control del destino de las células proepicárdicas/epicárdicas durante el desarrollo cardíaco y la regeneración’, del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
