En un artículo publicado en la revista 'Nature', un equipo de la Facultad de Medicina de Perelman, de la Universidad de Pennsylvania, en Estados Unidos, demuestra que los vasos sanguíneos que conectan el corazón y el pulmón se desarrollan incluso en ausencia de éste último. Los ratones que no tienen un desarrollo pulmonar todavía tienen vasos sanguíneos de este órgano respiratorio. Para los investigadores esto supuso descubrir que las células madre son esenciales para un desarrollo cardiopulmonar conjunto.
La evolución de las adaptaciones para la vida en la tierra ha desconcertado durante mucho tiempo a los biólogos. Saben que el codesarrollo de los sistemas cardiovascular y pulmonar es una reciente adaptación evolutiva a la vida fuera del agua. Es decir, el acoplamiento de la función del corazón con la función de intercambio de gases del pulmón, uno de los órganos más recientes que se han desarrollado en los mamíferos, ha hecho posible la vida terrestre.
La maduración coordinada de las células de estos dos sistemas se observa durante el desarrollo embrionario, cuando las células madre del pulmón sobresalen en las células madre cardiacas al desarrollarse los dos órganos en paralelo para formar la circulación cardiopulmonar. Sin embargo, poco se sabe acerca de las moléculas que guían el desarrollo simultáneo y cómo una célula progenitora común para ambos órganos pueden influir en la patología de enfermedades relacionadas como la hipertensión pulmonar.
"Nos preguntamos si estas células progenitoras son capaces de generar corazón y pulmón, dice Edward Morrisey, profesor de Medicina y Biología Celular y director del estudio. La cuestión de cómo se desarrolla el pulmón y se conecta al sistema cardiovascular ha intrigado al equipo del laboratorio de Morrisey durante muchos años. "Es bastante obvio para cualquiera que haya estudiado la anatomía de la mayoría de los animales terrestres que el corazón y el pulmón están íntimamente vinculados.
El laboratorio de Morrisey comenzó su investigación planteándose un par de preguntas simples: ¿cómo el pulmón y el corazón se codesarrollan y cuáles son las señales que regulan este proceso?
"Esto es posible gracias a la presencia de un tipo de células con expresión en un lugar único en el embrión, exactamente entre el inicio del corazón y el tubo del intestino, de donde surgirá el pulmón", concreta este científico. Esto permitió a los autores crear un sistema modelo en ratones, cuya anatomía cardiopulmonar es muy similar a la de los humanos, e investigar si efectivamente estas células podrían coordinar el codesarrollo de corazón y pulmón.
Mediante la investigación de este conjunto de células, los científicos mostraron que generan clones individuales, generando a su vez tanto tejido de corazón como de pulmón.
Estos descubrimientos identifican una nueva población de células madre con capacidad para generar, de una manera potente, tejidos cardiopulmonares múltiples con capacidad para coordinar el codesarrollo de corazón y pulmón. Además, también tienen importantes implicaciones para las enfermedades que afectan a ambos órganos, como la hipertensión pulmonar. Una enfermedadn en la que no está claro si la hipertensión pulmonar es principalmente una enfermedad de pulmón o si también hay defectos en el corazón o el sistema cardiovascular.
Los estudios futuros se centrarán en averigüar si juegan un papel en la respuesta a una lesión o enfermedad por parte del corazón o los pulmones.
