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Científicos de Estados Unidos se propusieron abordar una deuda en el área cardiológica que se arrastraba desde hace ya varias décadas. Así lo asegura un miembro del equipo de investigación que intenta comprender las raíces de la valvulopatía aórtica calcificada (CAVD, por sus siglas en inglés).

“Durante mucho tiempo la gente pensó que la CAVD era solo el equivalente valvular de la aterosclerosis, sin embargo, hoy se sabe que las células valvulares son únicas y distintas de las células del músculo liso de los vasos sanguíneos, lo que explica por qué algunos tratamientos para la aterosclerosis, como las estatinas, no funcionan para CAVD, y por qué la búsqueda de medicamentos tiene que empezar desde el principio”, comenta Kristyn Masters, profesora de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Wisconsin-Madison.

Según la académica, el diminuto tamaño de la válvula aórtica contradice su papel esencial de empujar la sangre rica en oxígeno del corazón hacia la aorta, el vaso más grande del cuerpo, y desde allí a todos los demás órganos. “No obstante, durante décadas, los estudios no se han centrado precisamente en las válvulas dañadas, sino que en la aterosclerosis, que es el endurecimiento gradual de los propios vasos sanguíneos”, acota.

En la revista Proceedings of the National Academy of Sciences se publican los resultados del trabajo liderado por Masters, tras lograr superar un obstáculo que parecía insalvable. Por primera vez se desmenuzó la cascada inicial de eventos que potencialmente pueden causar estenosis, un estrechamiento severo de la válvula aórtica que reduce el flujo de sangre a los tejidos del cuerpo y debilita el corazón.   

En la actualidad, el único tratamiento para la estenosis es el reemplazo de la válvula mediante cirugía a corazón abierto, procedimiento considerado complejo y riesgoso, además de su alto costo. “Nuestro estudio arroja nueva luz sobre las diferencias entre aterosclerosis y CAVD, especialmente en términos de eventos de embotellamiento que podemos atacar con fármacos. Con una mejor comprensión de cómo progresa la enfermedad desde etapas tempranas a posteriores, eventualmente podremos detener el CAVD y evitar la cirugía de reemplazo valvular”, asegura la ingeniera biomédica. 

Dado que los corazones de ratones y otros animales pequeños son muy diferentes del órgano humano, la exploración en CAVD se vio enfrentada a la falta de buenos modelos animales, materia que fue resuelta con la utilización de cerdos de la Estación de Investigación Agrícola Arlington de la Universidad de Wisconsin-Madison, varios de ellos criados específicamente para tener una sobredosis de moléculas grasas en sus arterias.

Estas válvulas porcinas proporcionaron una imagen de CAVD temprano que es difícil de capturar en humanos, mostrando comienza con la acumulación de ciertas moléculas de azúcar llamadas glicosaminoglicanos (GAG) en el tejido valvular. Pero para examinar exactamente cómo responde este tejido al aumento de los niveles de GAG, los científicos necesitaron una mayor cantidad de tejido valvular de lo que los cerdos vivos podrían proporcionar.

Así, decidieron crear una plataforma única en su tipo que imita las firmas de CAVD porcino temprano en un plato de laboratorio. La clave para este modelo fue la capacidad de desarrollar células de válvula en su forma nativa y saludable, una distinción importante de muchos estudios previos que se habían centrado en células ya enfermas.

Cuando los investigadores cambiaron solo la cantidad de GAG a la que estaban expuestas estas células valvulares nativas, a la vez que mantenían todas las demás condiciones, observaron resultados sorprendentes que desafiaron las suposiciones anteriores.

“Pensamos que las GAG jugarían un papel importante en la conducción del proceso de la enfermedad, pero cuanto más agregamos, menos factores inflamatorios producían las células y mejor estaban. Cuando examinamos este hallazgo inesperado más de cerca, notamos dos efectos distintos: las GAG incrementaron directamente una sustancia química necesaria para desarrollar nuevos vasos sanguíneos, y también atraparon moléculas de lipoproteína de baja densidad (LDL, por sus siglas en inglés)”, relata Kristyn Masters.

Ahora bien, ninguno de estos efectos fue inmediatamente perjudicial para las células valvulares, “pero la captura hizo más probable que el oxígeno reaccionara con las moléculas de LDL, y la acumulación de LDL oxidada pareció ser un evento de embotellamiento para un proceso de múltiples etapas hacia el daño de las células valvulares”.

Este proceso de múltiples etapas explicaría por qué el 25 por ciento de los adultos mayores de 65 años tienen CAVD con válvulas aórticas parcialmente bloqueadas, pero solo el uno por ciento continúa desarrollando estenosis debido a una válvula que ya no puede abrirse y cerrarse correctamente.

“El hecho de que las células valvulares nativas no puedan oxidar las LDL por sí mismas, mientras que las células del músculo liso en los vasos sanguíneos sí pueden, también resalta una distinción clave entre CAVD y aterosclerosis”, subraya la investigadora.

El estudio plantea que CAVD es un proceso de varias etapas y que las células valvulares sanas responden de manera diferente a las LDL que las células de los vasos sanguíneos. Asimismo, la capacidad de examinar varios pasos en este nuevo modelo in vitro de CAVD inicial abre varias vías prometedoras para el desarrollo de medicamentos que son distintos de los de la aterosclerosis.

El trabajo, respaldado por los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Estadounidense del Corazón, tiene implicaciones importantes para el desarrollo de nuevos fármacos que pueden evitar que el CAVD precoz progrese a la estenosis al hacer que sea menos probable que las GAG se unan a las LDL.

Por Óscar Ferrari Gutiérrez