Desarrollan dos nuevas matrices de ingeniería tisular para la regeneración de tejido cardíaco post-infarto

Histological and immunohistochemical analysis after in vivo scaffold implantation
Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol | lunes, 28 de mayo de 2018

Investigadores del CIBERCV del grupo liderado por Antoni Bayés-Genís en el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), en colaboración con investigadores del Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) y la compañía Anaxomics Biotech, han desarrollado y comparado dos matrices de ingeniería tisular, derivadas de tejido miocárdico porcino y pericardio humano descelularizados, enriquecidas con células mesenquimales derivadas del tejido adiposo de origen cardíaco (cATMSCs).

Los resultados, publicados en la revista Scientific Reports, del grupo Nature, apuntan que ambas matrices son óptimas para la administración celular en el contexto de la ingeniería tisular cardíaca y responsables de una mejora significativa de la función cardíaca tras un infarto agudo de miocardio. Sin embargo, las matrices recelularizadas de origen pericárdico conservan mejor su integridad estructural y ofrecen una mayor capacidad de recolonización celular.

"Hemos podido generar satisfactoriamente dos constructos derivados de matriz extracelular cardíaca descelularizada (pericardio y miocardio) y recelularizarlos con cATMSCs, preservando su integridad estructural. Además, in vivo hemos demostrado que son biocompatibles y eficaces en el contexto de un infarto de miocardio agudo, mejorando la función cardiaca de los animales tratados", explica el Dr. Bayés-Genís, investigador del CIBERCV y Jefe de Cardiología del Hospital Universitari Germans Trias i Pujol, del campus Can Ruti en Badalona.

Para el estudio se analizaron las propiedades macro y micromecánicas de las matrices antes y después del proceso de descelularización y recelularización. Dichas propiedades fueron preservadas en todas las condiciones excepto en las matrices de miocardio recelularizadas con cATMSCs, que resultaron ser dos veces más rígidas que el propio tejido nativo (miocardio porcino) y la propia matriz miocárdica descelularizada. En un posterior estudio proteómico, los investigadores del IGTP determinaron que las matrices descelularizadas presentaban alto contenido de proteínas del matrisoma, así como las proteínas esenciales de la matriz extracelular cardiaca, siendo este contenido mayor en las matrices descelularizadas de origen pericárdico. Además, en las matrices pericárdicas se observó una mayor penetración y retención celular debido a la presencia de poros de mayor tamaño.

Finalmente, ambas matrices recelularizadas fueron evaluadas en un modelo pre-clínico de infarto de miocardio porcino. Independientemente del origen biológico y de la recelularización, todas las matrices se integraron correctamente con el miocardio adyacente del animal receptor y se revascularizaron y reinervaron. Sin embargo, tras 40 días de seguimiento, los animales tratados con las matrices recelularizadas mostraron una recuperación significativa de la función ventricular respecto los animales control.

Ingeniería tisular cardíaca: nuevos tratamientos tras el infarto de miocardio

La insuficiencia cardíaca es la etapa final de muchas enfermedades cardiovasculares, como el infarto de miocardio, y es todavía uno de los retos más atractivos para la medicina regenerativa debido a su alta incidencia y prevalencia. En este contexto, la terapia celular cardíaca, basada en la administración de células con capacidad regenerativa, ha focalizado la mayoría de estudios con el objetivo de regenerar el corazón. "Sin embargo, los resultados de los ensayos clínicos revelan un beneficio modesto en términos de función cardiaca, por lo que las actuales líneas de investigación persiguen la regeneración cardíaca basada en técnicas de ingeniería tisular y más ambiciosamente, la generación de corazones bioartificiales", apunta el Dr. Bayés.

Artículo de referencia

Head-to-head comparison of two engineered cardiac grafts for myocardial repair: From scaffold characterization to pre-clinical testing. Isaac Perea-Gil, Carolina Gálvez-Montón, Cristina Prat-Vidal, Ignasi Jorba, Cristina Segú-Vergés, Santiago Roura, Carolina Soler-Botija, Oriol Iborra-Egea, Elena Revuelta-López, Marco A. Fernández, Ramon Farré, Daniel Navajas, Antoni Bayes-Genis. DOI:10.1038/s41598-018-25115-2