Dr. Sergio Lavandero: «Desafíos y oportunidades en la investigación cardiovascular»
El Centro de Estudios Avanzados de Enfermedades Crónicas, ACCDiS (www.accdis.cl), ha desarrollado durante el último tiempo investigación de excelencia que le ha permitido posicionarse como un referente científico nacional y de la región, en aspectos de estudios básicos, aplicados y clínicos vinculados con el desarrollo de patologías prevalentes y crónicas en Chile. En ese contexto, este centro Fondap es el alero de múltiples equipos colaborativos que trabajan en laboratorios encabezados por destacados científicos.
Uno de los laboratorios es liderado por el Dr. Sergio Lavandero (Director e Investigador Principal de ACCDiS), quien junto a su equipo investiga el desarrollo de las enfermedades cardiovasculares en los chilenos, representando éstas, gran parte de la mortalidad en nuestro país y el mundo.
El Dr. Sergio Lavandero es un destacado científico chileno, reconocido por su alta calidad investigativa y efectiva productividad. Lo que se resume, en 227 publicaciones a su haber, siendo citado en más de 13.139 ocasiones según Google Scholar, lo que se considera importante en cualquier campo de las ciencias. Actualmente es Profesor Titular de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, y de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. También es Profesor Adjunto en la División de Cardiología, University of Texas Southwestern Medical Center (Dallas, Texas). Durante su carrera, el Dr. Lavandero ha sido Presidente e integrante del Consejo Superior de Ciencia de Fondecyt, Presidente de la Sociedad Chilena de Bioquímica y Biología Molecular, integrante del Consejo de Evaluación y Vicerrector de Investigación de la Universidad de Chile. El Prof. Lavandero también es miembro correspondiente de la Academia Chilena de Ciencias y miembro de número de la Academia de Ciencias Farmacéuticas de Chile
El Dr. Lavandero es Editor Asociado de la prestigiosa revista Circulation (http://circ.ahajournals.org/) e integra los comités editoriales de las revistas American Journal of Physiology Endocrinology & Metabolism, Cell Death & Diseases y BBA Molecular Basis of Diseases, también ha sido revisor ad hoc de prestigiosas revistas internacionales y de agencias nacionales e internacionales que apoyan la investigación científica.
¿Cuáles son las enfermedades cardiovasculares?
Son aquellas que afectan al sistema circulatorio, el cual está integrado por el corazón, arterias, venas y capilares sanguíneos.
Distintas enfermedades afectan su funcionamiento, entre las que se incluyen a: hipertensión arterial, infarto del miocardio, accidentes vasculares encefálicos, angina pectoris, arritmias, insuficiencia cardíaca y muerte súbita, entre otras. Estas patologías son incurables, de lenta progresión, alto costo y dan cuenta cerca del 30% de la mortalidad total. Se clasifican como enfermedades crónicas no trasmisible y junto al cáncer, diabetes mellitus y enfermedades respiratorias representan el 84% de la mortalidad en nuestro país. La prevalencia de algunas patologías cardiovasculares es alta, destacándose especialmente la hipertensión arterial.
De acuerdo a la última Encuesta Nacional de Salud (ENS) del 2010, 30 de cada 100 chilenos adultos padecen de hipertensión arterial. Además su prevalencia aumenta significativamente a medida que envejecemos y si no se controla a tiempo sus consecuencias son devastadoras, en especial sobre el riñón, corazón y cerebro. Por otro lado, las cardiopatías isquémicas originadas por la oclusión parcial (angina pectoris) o completa (infarto del miocardio) de las arterias coronarias debido a la acumulación progresiva y silenciosa de colesterol y/o formación de trombos de plaquetas en la superficie de la placa de ateroma también generan daño al miocardio.
Tanto la hipertensión arterial como las cardiopatías isquémicas son las dos principales noxas que conducen al desarrollo de insuficiencia cardíaca.
¿Cómo funciona el corazón?
El corazón es una bomba contráctil que transforma la energía química contenidas en los nutrientes (glucosa y ácidos grasos) en trabajo mecánico. Este órgano moviliza alrededor 7.600 litros de sangre al día.
El corazón se divide en dos aurículas y dos ventrículos. Estas cámaras funcionan en forma armónica y coordinada, experimentando ciclos de contracción y relajación muscular. Sus paredes están formadas por cardiomiocitos, células que trabajan incansable y automáticamente día y noche desde el inicio hasta el término de nuestra existencia. Estas células representan sólo el 33% del total de células del corazón pero ellas contienen las unidades contráctiles básicas denominadas sarcómeros.
La notable especialización de los cardiomiocitos a lo largo de la evolución ha tenido un alto precio pues ellos cesan de dividirse pocas semanas después del nacimiento, quedando su número casi fijo casi por el resto de nuestra vida. Sin embargo estas células pueden morir por distintos mecanismos producto del estrés crónico observado en los pacientes hipertensos sin tratamiento o en individuos que sufren infarto del miocardio, en que muchos cardiomiocitos mueren en forma aguda producto de la falta de sangre (isquemia) y posterior reperfusión.
La insuficiencia cardiaca es un síndrome, pues es la manifestación clínica final de la mayor parte de las otras patologías cardiacas y se caracteriza por la muerte progresiva de cardiomiocitos y declinación concomitante de la función contráctil de este órgano esencial para la vida.
Nuestro Laboratorio trabaja en entender su estructura, red de comunicaciones intracelulares y función bajo condiciones normales y patológicas así como su metabolismo energético. Su trabajo mecánico incesante demanda grandes cantidades de energía en forma de ATP. Los cardiomiocitos generan cerca de 6 kilos de ATP al día en un individuo normal, el cual se utiliza inmediatamente después de generado por lo que no experimentamos variación del peso corporal.
Papel de las mitocondrias en los cardiomiocitos
Los altos requerimientos de energía de los cardiomiocitos son aportados las mitocondrias. Estos organelos subcelulares se caracterizaron originalmente como cilindros alargados de doble membrana. Esta descripción se ha modificado por el de una red mitocondrial que experimenta cambios dinámicos en su morfología en una misma célula, apreciándose mitocondrias aisladas (semejante a un guisante) y otras elongadas (semejante a un spaghetti). Este último fenotipo se asocia a un estado de mayor generación de energía por la mitocondria. }
Unos de nuestros principales hallazgos en estos últimos años fue descubrir que la insulina, hormona reguladora del metabolismo energético, estimula la fisión y función mitocondrial en el cardiomiocito (Parra et al. Diabetes 2014). Sin embargo, llama la atención que las mitocondrias también participan activamente en la muerte del cardiomiocito pues una disminución significativa del potencial de la membrana mitocondrial para que se liberen moléculas que gatillan la muerte por apoptosis (vía intrínseca) del cardiomiocito.
En términos generales nuestro grupo de investigación aspira a entender los mecanismos moleculares responsables del funcionamiento normal del corazón e identificar las alteraciones básicas que explican la génesis y desarrollo de las principales enfermedades cardiovasculares. Este nuevo conocimiento permitirá ayudar a la prevención, curación y tratamiento de estas patologías.
Cardioprotectores
También hemos estado investigando por largo tiempo diversas moléculas que regulan el funcionamiento del corazón, una de ellas es un péptido conocido como angiotensina-(1-9), descubierto a través de un trabajo colaborativo con los académicos de la PUC: Dres. María Paz Ocaranza y Jorge Jalil.
Nuestras investigaciones han mostrado que este péptido es un cardioprotector que previene o atenúa la muerte del cardiomiocito. Junto al equipo del Dr. Marcelo Kogan estamos investigando cómo actúa este péptido desarrollando nuevas formas de administración nanobiotecnológicas.
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Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
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