Investigando como um coração pode se transformar em osso

Embora mal compreendido, ferimentos e doenças são conhecidos por desencadear a transição das células cardíacas para o osso. A pesquisa de quebra mostra como esse processo pode ocorrer e investiga intervenções que podem ajudar a preveni-lo.

Em condições normais, os tecidos fora dos ossos não calcificam.

No entanto, à medida que envelhecemos e em indivíduos com diabetes e doença renal, a calcificação pode aparecer em outros tipos de tecido.

Esta mineralização foi observada nos vasos sanguíneos, nos rins e no coração. Quando ocorre no coração, pode interromper a transmissão normal de sinais elétricos.

Isso pode ter um efeito sério e prejudicial sobre o funcionamento dos órgãos e, atualmente, não há tratamentos que possam reverter ou reduzir essa alteração química.

De fato, a calcificação do músculo cardíaco é uma das causas subjacentes mais comuns de bloqueios cardíacos – uma condição em que o coração bate anormalmente devagar.

Embora a mineralização tenha sido observada em várias situações médicas, os mecanismos por trás dela não foram investigados longamente, e muitas questões sobre seu funcionamento interno permanecem desconhecidas.

Pesquisadores do Eli e Edythe Broad Center de Medicina Regenerativa e Pesquisa com Células-Tronco na Universidade da Califórnia-Los Angeles, começaram a olhar para essa misteriosa área da medicina em mais detalhes.

“A calcificação do coração foi subestimada e subnotificada. Fizemos a pergunta: ‘Quais são as células do coração que causam calcificação?’ e dada a forte associação entre lesão tecidual, fibrose e calcificação, nós hipotetizamos que talvez sejam os fibroblastos cardíacos [células que dão origem ao tecido cicatricial após lesão] que estão contribuindo para o processo de calcificação ”.

Autor sênior Arjun Deb

Entendendo calcificação após lesão

Para entender essa calcificação no tecido cardíaco, Deb e seus co-autores desenharam uma maneira de observar fibroblastos cardíacos usando tecnologia de marcação genética; eles observavam essas células em camundongos enquanto elas se transformavam em células semelhantes a osteoblastos, formadoras de ossos, após uma lesão.

Em seguida, para investigar melhor a função dessas células, eles pegaram os fibroblastos cardíacos dos camundongos lesionados e os transplantaram para a pele de camundongos saudáveis. Como previsto, o tecido mole na região calcificou de maneira semelhante.

Além disso, a equipe demonstrou que os fibroblastos cardíacos humanos também eram capazes de formar depósitos de cálcio em um prato de laboratório.

As descobertas de Deb, publicadas esta semana, descrevem de alguma forma o modo pelo qual o tecido pode se transformar em uma substância semelhante a um osso. O próximo problema, e talvez mais premente, é como essas mudanças podem ser revertidas ou, pelo menos, retardadas.

A equipe decidiu estudar a influência de uma pequena molécula, conhecida como ENPP1, no processo de calcificação. Esta enzima é conhecida por ser superexpressa por fibroblastos cardíacos após uma lesão, tornando-se um alvo principal para uma investigação mais aprofundada.

Injeção de pequenas moléculas reduziu o processo de calcificação

Ao injetar uma série de pequenas moléculas que poderiam romper o ENPP1 (antes da lesão), elas testemunharam uma redução de 50% ou mais no processo de calcificação.

Em particular, a injeção do etidronato da droga viu a interação mais promissora – foi 100 por cento bem sucedida, sem calcificação mensurável após a lesão. O etidronato é normalmente prescrito para indivíduos com doença de Paget, uma condição em que o processo de geração óssea é desorganizado.

Porque esta esfera da fisiologia não é bem estudada, este estudo marca um forte ponto de partida para futuras pesquisas. Deb diz: “Agora queremos ver se este é um caminho comum para calcificação, independentemente da etiologia e se o que encontramos pode ser amplamente aplicado aos tecidos em todo o corpo.”

A equipe já começou a investigar o uso de outras moléculas pequenas para reduzir ou prevenir a calcificação nos vasos sanguíneos. Além disso, como o ENPP1 só foi eficaz se foi realizado antes da lesão, a busca é por moléculas que podem ser eficazes quando injetadas após uma lesão.

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