Un grupo de ingenieros biomédicos de la Universidad de Cornell han descubierto los desencadenantes naturales que podrían reducir el riesgo de tener defectos congénitos del corazón, que amenazan la vida de los recién nacidos. Esos factores desencadenantes pueden anular los defectos biológicos de desarrollo, dando lugar a la adecuada formación del corazón embrionario y de la válvula.
Más de 40.000 bebés en Estados Unidos – es decir, 1 de cada 100 nacimientos – llegan al mundo anualmente con un defecto congénito del corazón, por lo que es el defecto más común, según la Children’s Heart Foundation.
“El corazón es el primer órgano que se forma en el embrión. Se transforma de forma dinámica y rápida mientras que bombea nutrientes al cuerpo que está en desarrollo“, dijo el autor principal del estudio, Jonathan Butcher, profesor asociado en la Universidad de Cornell Nancy E. y Escuela Peter C. Meinig de Ingeniería Biomédica.
El corazón embrionario se origina como un tubo en bucle, sin válvulas o cámaras de bombeo. Durante las últimas semanas del primer trimestre, se forman las cámaras del corazón, pero necesitan algo para mantener el flujo de sangre en un solo sentido.
“Las masas globulares Wispy (llamados cojines debido a su forma en la pared del corazón) tienen que condensarse y alargarse para formar placa sólidas y finas, capaces de abrir y cerrar de forma rápida y resistente“, dijo Butcher. “Este es el proceso de maduración que probablemente se interrumpe en muchos casos clínicos“.
Hasta este estudio, los científicos no sabían cómo – o si – fuerzas mecánicas impulsaron la remodelación biológica de los “cojines” en las válvulas. La ciencia médica entiende que el corazón embrionario necesita flujo sanguíneo para crecer, pero el papel de la válvula no se entendía del todo, comentó Butcher.
Los investigadores observaron que periodos cíclicos y fuerzas estresantes activan enzimas sensibles llamadas GTPasas, específicamente la RhoA y la Rac1, que coordinan la maduración del corazón embrionario. Sin la activación de las enzimas en los momentos adecuados, las válvulas del corazón no se formarían correctamente.
“Hemos identificado un mecanismo que transduce – o traduce – una fuerza mecánica en una respuesta biológica. Esa respuesta biológica con el tiempo crea esas planchas delgadas y flexibles. Si este tejido no puede ser más delgado, es un problema. Si el tejido no puede alargarse, es un problema. Y estos son todos los problemas que vemos en la clínica“, apuntó Butcher.
Este trabajo establece una base para intervenciones quirúrgicas hemodinámicas para la retrasar la malformación de la válvula – o para restaurarla, comentó el profesor.
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