La mayoría de los órganos del cuerpo animal provienen de simples tubos epiteliales. Mientras que órganos como el pulmón o el páncreas experimentan una morfogénesis ramificada, otros, incluido el cerebro y el corazón, se remodelan en formas más complejas.
El predecesor del corazón conocido como tubo cardíaco lineal (LHT, por sus siglas en inglés) emerge durante el desarrollo de los vertebrados como una estructura transitoria. En humanos, el LHT se forma entre 20 a 22 días, en ratones a los 8 días, en polluelos a los 1,5 días, mientras que en el pez cebra se forma a las 22 horas de ocurrida la fertilización.
Aunque se han identificado muchos factores moleculares que regulan el proceso de desarrollo cardíaco, los mecanismos celulares subyacentes a la formación de las cámaras siguen sin estar claros.
Pero una reciente investigación sobre el desarrollo del corazón embrionario proporciona nuevos conocimientos importantes, al identificar los mecanismos por los cuales el corazón adquiere su forma completamente desarrollada.
Los autores del estudio explican que para que este proceso ocurra, las células del corazón de segunda generación necesitan integrarse en el corazón lineal e identificar su lugar correcto; esto implica la reubicación de las células.
Este proceso está controlado por una vía de señalización, una cadena de reacciones químicas que hace que las células reaccionen a las señales externas, conocida como la vía de señalización de PCP, que significa ‘polaridad celular planar’.
La vía de señalización de PCP influye no sólo en las células individuales sino también en el tejido como un todo. Si se interrumpe de alguna manera, la tensión del tejido cambia provocando que la formación del corazón se vea afectada, particularmente el tracto de salida. La mayoría de las cardiopatías congénitas se deben a problemas en esta parte del órgano.
Si bien el estudio fue realizado en ejemplares de pez cebra, debido a que estos animales tienen la importante ventaja de que el corazón se desarrolla muy rápido y comienza a latir apenas 24 horas después de la fertilización, los investigadores señalan que los resultados son transferibles a los humanos.
Al respecto, la Dra. Daniela Panáková, del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular en la Asociación Helmholtz, Alemania, y coautora del estudio, expresó:
“La vía de señalización de PCP está altamente conservada en términos evolutivos y los genes implicados en ella ya han sido identificados en humanos y asociados con la enfermedad cardíaca congénita”.
Ahora, los investigadores planean realizar estudios con tejido cardíaco de pacientes con la cardiopatía congénita tetralogía de Fallot y DORV (ventrículo derecho de doble salida). A través de sus experimentos, esperan identificar exactamente en qué medida una vía de señalización de PCP perturbada está implicada en el desarrollo de estas enfermedades.
Referencia: Planar cell polarity signalling coordinates heart tube remodelling through tissue-scale polarisation of actomyosin activity. Nature Communications, 2018. http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-04566-1