O músculo cardíaco regenera-se após um enfarte — confirmado pela primeira vez em humanos

Um enfarte do miocárdio destrói, em média, cerca de um terço das células musculares nas câmaras cardíacas afetadas. Essa perda sempre foi considerada permanente. O músculo cardíaco, ao contrário do fígado ou da pele, julgava-se essencialmente incapaz de substituir o que uma lesão grave retira. A cicatrização que se forma sobre o tecido cardíaco danificado era o capítulo final da história.

Afinal, há outro capítulo. Investigadores da Universidade de Sydney, a trabalhar com tecido cardíaco vivo recolhido de doentes durante cirurgias de bypass, confirmaram o que até agora só se tinha visto em ratinhos: após um enfarte, o coração humano começa a produzir novas células musculares.

A descoberta não significa que o coração se cure sozinho. A resposta regenerativa é demasiado pequena para compensar a dimensão dos danos. Mas provar que a capacidade existe muda aquilo que os investigadores podem visar — e levanta a possibilidade de uma terapia poder um dia amplificar aquilo que o coração já tenta fazer.

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Como mediram

A dificuldade em estudar o tecido cardíaco humano sempre foi um problema de timing. Quando uma amostra pós-morte chega ao laboratório, os sinais moleculares da divisão celular ativa já se dissiparam em grande parte. O Dr. Robert Hume, primeiro autor do estudo e investigador do Baird Institute for Applied Heart and Lung Research, ajudou a resolver esta questão ao desenvolver uma abordagem de amostragem que recolhe tecido de doentes vivos.

Doentes que deram consentimento, submetidos a cirurgia de bypass no Royal Prince Alfred Hospital de Sydney, aceitaram que fossem recolhidas pequenas amostras de tecido de áreas danificadas e não danificadas do coração durante o procedimento. As amostras foram preservadas no espaço de quinze minutos com recurso a azoto líquido, o que fixou a atividade biológica no local. Esse nível de fidelidade, impossível com material pós-morte, permitiu à equipa detetar aquilo que estudos anteriores não tinham conseguido: um aumento estatisticamente significativo da mitose dos cardiomiócitos — o processo pelo qual as células musculares se dividem e reproduzem — nos corações de doentes que tinham sofrido enfartes.

“Conseguimos demonstrar um aumento estatisticamente significativo da mitose dos cardiomiócitos em corações humanos enfartados”, referiu o Dr. Hume. Os cientistas já tinham observado o mesmo efeito em ratinhos. Esta é a primeira vez que é documentado diretamente em tecido humano.

O que os enfartes realmente destroem

A dimensão do problema explica por que esta descoberta é relevante mesmo que o sinal regenerativo seja modesto. Um enfarte grave pode eliminar até mil milhões de cardiomiócitos — células de que o coração depende para bater e para coordenar o ritmo entre as câmaras. O músculo que sobrevive tem de compensar, muitas vezes esticando-se. Ao longo de anos, essa compensação falha. O coração aumenta de tamanho, enfraquece e a sua capacidade de bombear sangue para o resto do corpo diminui.

Esse ponto final é a insuficiência cardíaca, e não tem uma solução simples. Só na Austrália, há cerca de 144 mil pessoas a viver com esta condição. O transplante é atualmente o único tratamento definitivo, e o país realiza aproximadamente 115 procedimentos deste tipo por ano. O fosso entre a necessidade e a oferta não pode ser fechado apenas através de cirurgia.

A doença cardiovascular continua a ser a principal causa de morte a nível mundial. Qualquer terapia que altere as probabilidades após um enfarte — mesmo que modestamente — alcançaria uma população na casa das dezenas de milhões.

Por que isto não resolve a questão

A resposta regenerativa natural do coração, tal como é atualmente compreendida, não consegue acompanhar a lesão que a desencadeia. A morte celular causada por um enfarte grave excede largamente o número de novos cardiomiócitos que o coração gera em resposta. O Dr. Hume reconheceu-o diretamente: a resposta regenerativa, embora real, não é suficiente para evitar que o coração fique cicatrizado.

Há também uma questão de mecanismo que o campo ainda não resolveu totalmente. Investigações relacionadas em corações humanos com insuficiência cardíaca descobriram que muitos dos eventos de replicação do ADN nos cardiomiócitos envolvem poliploidização — células que acumulam cópias extra do seu genoma sem realmente se dividirem — e multinucleação, em vez de divisão mitótica normal. Separar a proliferação genuína destes processos relacionados mas distintos faz parte do desafio técnico que o modelo de tecido vivo da equipa de Sydney está agora em posição de enfrentar.

A investigação baseou-se também numa população específica de doentes — pessoas já submetidas a cirurgia de bypass — que pode não representar o espetro completo dos doentes com enfarte. Serão necessários estudos maiores e mais diversificados para perceber com que consistência este sinal regenerativo aparece e se difere em doentes mais jovens, com diferentes tamanhos de enfarte, ou tratados precocemente versus tardiamente.

O que as proteínas sugerem a seguir

A equipa identificou também várias proteínas no tecido humano que já tinham sido associadas à regeneração cardíaca em ratinhos. Essas proteínas constituem a pista inicial mais concreta para o desenvolvimento de terapias. Se forem os interruptores moleculares que desencadeiam a divisão dos cardiomiócitos em resposta à lesão, tornam-se alvos — algo que um fármaco poderia ativar ou amplificar.

O Professor Sean Lal, autor sénior do estudo e cardiologista especializado em insuficiência cardíaca no Royal Prince Alfred Hospital, descreveu aquilo em que a equipa está a trabalhar: “Em última análise, o objetivo é usar esta descoberta para criar novas células cardíacas que possam reverter a insuficiência cardíaca. Usar modelos de tecido cardíaco humano vivo no nosso trabalho significa que teremos dados mais precisos e fiáveis para desenvolver novas terapias para a doença cardíaca.”

O modelo de tecido vivo é, por si só, uma ferramenta de investigação independente deste resultado específico. Como preserva o estado molecular do coração no momento da cirurgia, pode ser utilizado para testar compostos que possam estimular a divisão celular — sem ser necessário que outra pessoa sofra um enfarte primeiro.

Perguntas frequentes sobre a regeneração cardíaca

O coração humano pode reparar-se após um enfarte?

O coração tem uma capacidade limitada e natural de produzir novas células musculares após o enfarte, como este estudo confirma pela primeira vez em tecido humano. A regeneração ocorre através da mitose dos cardiomiócitos — divisão celular. O número de novas células produzidas é demasiado pequeno para substituir o músculo perdido durante um enfarte grave, pelo que a resposta de reparação do coração existe mas é funcionalmente insuficiente por si só.

Porque é que os médicos não conseguem já curar a insuficiência cardíaca?

A insuficiência cardíaca resulta de uma perda muscular irreversível: o coração compensa as áreas enfraquecidas trabalhando mais, o que acaba por falhar. O transplante cardíaco é a única cura, e a oferta de órgãos dadores é severamente limitada. Cerca de 144 mil australianos vivem com insuficiência cardíaca, contra aproximadamente 115 transplantes realizados por ano. O fosso entre os doentes e os órgãos disponíveis impulsiona a procura de terapias que possam regenerar o músculo danificado.

O que é que este estudo fez de diferente em relação a investigações anteriores?

Estudos anteriores sobre regeneração cardíaca usaram tecido pós-morte. Quando essas amostras chegam ao laboratório, os sinais moleculares da divisão celular já se desvaneceram. A equipa de Sydney recolheu tecido de doentes vivos durante cirurgias de bypass e preservou-o no espaço de quinze minutos com azoto líquido. Essa abordagem capturou processos biológicos ativos que a amostragem pós-morte não consegue captar — incluindo o sinal de divisão celular que é a descoberta central do estudo.

Daqui a quanto tempo estará disponível um tratamento?

Ainda não existe nenhum tratamento clínico baseado nesta descoberta. A equipa identificou proteínas que podem regular a divisão dos cardiomiócitos, e estas são agora alvos para o desenvolvimento de fármacos. O significado deste trabalho é que abre uma direção terapêutica anteriormente considerada encerrada: o coração humano adulto pode produzir novo músculo, e os investigadores têm agora uma ferramenta para estudar como fazê-lo a uma escala útil.

A próxima fase da investigação tentará identificar quais as proteínas que podem ser amplificadas no modelo de tecido vivo, e se fazê-lo aumenta a taxa de divisão celular para níveis que possam realisticamente compensar os danos do enfarte.

Etiquetas: biology, cardiac regeneration, cardiology, cardiomyocyte, heart attack, heart failure

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