Un nou model contribuie la cercetarea fibroblastelor cardiace și a fibrozilor
Fibroblastele sunt un element esențial al inimii, având roluri cheie în structură, dezvoltare și răspunsul la leziunile cardiace.
În acest context, un studiu recent realizat de Universitatea din Barcelona prezintă un model in vitro inovativ care permite analiza precisă a mecanismelor de activare, identitatea celulară și proprietățile funcționale ale fibroblastelor cardiace. Aceste celule sunt fundamentale atât în timpul dezvoltării embrionare a inimii, cât și în procesele de fibroză asociate cu diverse boli cardiovasculare.
Această descoperire, publicată în revista Disease Models and Mechanisms, reprezintă primul model in vitro dezvoltat în șoareci transgenici care permite izolarea specifică a fibroblastelor derivate din stratul exterior al inimii (epicardiu).
Acest instrument inovator facilitează o analiză mai detaliată a rolului acestor celule în fibroză cardiacă și, totodată, deschide calea pentru screeningul și dezvoltarea de noi strategii terapeutice pentru care tratamentele medicamentoase complet eficiente sunt încă insuficiente.
Studiul este coordonat de Ofelia Martínez-Estrada, cercetător principal la Institutul de Biomedicină al UB (IBUB) și membru al grupului de cercetare Celltec UB din cadrul Departamentului de Biologie Celulară, Fiziologie și Imunologie de la Facultatea de Biologie. Autorii principali sunt Claudia Müller-Sánchez și María Gertrudis Muñiz-Banciella, tot din grupul Celltec UB și IBUB. Coautori sunt Manuel Reina și Francesc X. Soriano, din același grup de cercetare și Institutul de Neurosciences al UB (UBneuro).
Celulele care joacă un rol crucial în dezvoltarea inimii
În ultimele decenii, au fost dezvoltate diverse modele de șoareci transgenici bazate pe expresia genei WT1. Această genă este exprimată în epicardiu și în celulele derivate din epicardiu în timpul dezvoltării cardiace, având, de asemenea, un rol cheie în dezvoltarea vasculaturii coronariene.
În cadrul studiului, echipa a dezvoltat un model de șoarece triplu-transgenic care permite urmărirea și caracterizarea fibroblastelor derivate din epicardiu prin exprimarea reporterului activității genei WT1.
„Folosind acest model animal, am reușit să obținem fibroblaste imortalizate în mod selectiv. Rezultatul este o platformă in vitro valoroasă și versatilă care ne permite să studiem activarea, diferențierea și plasticitatea acestor celule, procese care sunt cruciale în fibroză cardiacă adultă”, afirmă autorii principali Claudia Müller-Sánchez și María Gertrudis Muñiz-Banciella.
Îmbunătățirea cicatricilor lăsate de un atac de cord
Pe lângă aceste descoperiri, echipa a reușit să ajusteze și să optimizeze condițiile de cultură celulară pentru a promova selectiv creșterea subpopulațiilor specifice de fibroblaste, sporind astfel flexibilitatea modelului prezentat în articol. Aceste progrese pot oferi o înțelegere mai profundă a funcțiilor acestor celule.
„Fibroblastele imortalizate generate în acest studiu oferă un mijloc valoros de identificare a căilor prin care stimulii induc fibroză în fibroblastele cardiace. Această contribuție științifică servește ca un instrument complementar la studiile in vivo”, explică Claudia Müller-Sánchez și María Gertrudis Muñiz-Banciella.
Capacitatea de a modifica genetic aceste celule deschide noi posibilități pentru dezvoltarea unor modele adaptate la diferite marcaje. „Această descoperire ne-ar ajuta să înțelegem mai bine procesele celulare și moleculare care stau la baza fibrozăi în inimă și ar facilita dezvoltarea unor tratamente mai țintite și eficiente”, subliniază experții.
„Semnificația științifică a acestui model se extinde și dincolo de studiile de dezvoltare cardiac”, continuă aceștia. „Fibroblastele care proliferază după un atac de cord seamănă îndeaproape cu fibroblastele neonatale, iar această caracteristică subliniază relevanța modelului nostru, având în vedere că, la mamiferele adulte, inima are o capacitate limitată de regenerare.”
„În plus, recuperarea după un atac de cord se realizează prin formarea de cicatrici, în care fibroblastele rezidente de origine epicardială joacă un rol central”, afirmă autorii. „Întelegerea mecanismelor de reglementare care guvernează proliferarea și diferențierea fibroblastelor cardiace în subpopulații specifice ar putea ajuta la dezvoltarea unor strategii terapeutice care să atenueze efectele fibrozăi patologice, păstrând în același timp procesele esențiale de vindecare a rănilor după leziuni cardiace”, concluzionează cercetătorii.
