Hallan la 'llave' que desencadena el crecimiento de los vasos sanguíneos

Su papel es recorrer todo el cuerpo humano y asegurar que nuestros órganos obtengan todos los nutrientes y el oxígeno que necesitan. Si los vasos sanguíneos, estas redes finamente tejidas, dejan de funcionar como deberían, corremos el riesgo de desarrollar enfermedades.

Mientras que las condiciones cardiovasculares relacionadas con la edad causan con frecuencia su atrofia, los tumores malignos se caracterizan por un crecimiento excesivo de vasos mal dirigidos. Así, por ejemplo, lo constata un estudio español de la Universidad Carlos III de Madrid que ha realizado una descripción matemática de cómo los tumores inducen el crecimiento de vasos sanguíneos. Los autores sostienen que las puntas de los vasos se propagan como un solitón, es decir, como una onda solitaria similar a un tsunami. En el estudio, publicado en la revista 'Scientific Reports', los científicos han realizado una descripción matemática mediante ecuaciones diferenciales de la densidad de vasos sanguíneos asociados al crecimiento de los tumores. Además, han confirmado este modelo mediante simulaciones numéricas.

Asimismo, la degeneración macular húmeda también se asocia con la aparición de nuevos vasos sanguíneos en el lugar equivocado. En el peor de los casos, la condición puede causar ceguera.

La llave de los nutrientes

Ahora, un estudio publicado en ‘Nature Metabolism’ establece una vía por la que se produce el crecimiento de los vasos. "Para ayudarnos a desarrollar terapias dirigidas para este tipo de enfermedades, queremos averiguar cómo se regula exactamente el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, un proceso llamado angiogénesis, dentro del cuerpo", dice Michael Potente, profesor de Biomedicina Vascular Traslacional en la el Instituto de Salud de Berlín en Charité e investigador invitado en el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular (MDC, por sus siglas en inglés) en la Asociación Helmholtz (Bonn, Alemania).

Permiten que las células de los vasos absorban más nutrientes que son importantes para el crecimiento y la división celular

Potente y su equipo internacional han hecho algunos avances importantes. Los investigadores informan que dos proteínas llamadas YAP y TAZ juegan un papel crucial en permitir que los vasos broten, incluso en condiciones metabólicas desafiantes. Las proteínas son parte de la vía de señalización Hippo, que regula el crecimiento y el tamaño de los órganos en casi todos los seres vivos. “Si estas dos moléculas están activas en las células de la pared interna de los vasos, el endotelio, leen genes que conducen a un mayor crecimiento de ciertos transportadores de superficie”, dice Potente.

Asimismo, insiste en lo siguiente: “Estos permiten que las células de los vasos absorban más nutrientes que son importantes para el crecimiento y la división celular”. YAP y TAZ, que funcionan de manera similar, actúan como una especie de 'abrepuertas'.

“Esta mayor absorción de nutrientes conduce a la activación de otra proteína, llamada 'mTOR', que es un punto de control importante en las células que desencadena el crecimiento y la división celular. Esto permite que se expandan nuevas redes de vasos sanguíneos”, explica. Sin embargo, el equipo aún no sabe qué señales regulan la actividad de YAP y TAZ en las células endoteliales.

Perspectivas de retinas de ratón

El autor principal del estudio es el Dr. Yu Ting Ong del Instituto Max Planck para la Investigación del Corazón y los Pulmones en Bad Nauheim, en el oeste de Alemania. Antes de mudarse a Berlín, Potente dirigió un laboratorio allí. También participó en el informe el profesor Holger Gerhardt, director del Laboratorio de Biología Vascular Integrativa del MDC, que trabaja al lado de Potente en el edificio Käthe Beutler en Berlín-Buch.

“Juntos, hemos descubierto un mecanismo que permite que los vasos sanguíneos alineen su crecimiento estrechamente con la situación de su entorno”, dice Gerhardt. “Este impide que las células endoteliales se dividan si no se cuenta con los recursos metabólicos necesarios para el proceso”, agrega.

Los hallazgos se basan en experimentos con ratones. La retina del mismo es un modelo ideal para estudiar el desarrollo de los vasos sanguíneos. Los investigadores afirman que “usando líneas de ratones modificadas genéticamente, mostramos cómo las células endoteliales que no producen YAP y TAZ casi nunca se dividen”. “Esto inhibió el crecimiento de los vasos en los ratones”, cuentan. La proteína TAZ juega un papel especialmente importante en este proceso, mientras que YAP es el factor decisivo en la mayoría de los otros tipos de células.

Maquinaria molecular importante

“Debido a que con frecuencia se forman nuevos vasos sanguíneos en tejidos con un suministro sanguíneo deficiente, las células endoteliales deben poder crecer en las condiciones metabólicas más desafiantes”, señala Potente. “Por eso es tan importante que estas células tengan una maquinaria molecular que reconozca y reaccione a cambios sutiles en el medio extracelular”.

Junto con sus equipos, Potente y Gerhardt ahora quieren estudiar en qué medida el mecanismo, que describieron durante el desarrollo del tejido, también está involucrado en los procesos de regeneración y reparación que dependen en gran medida de los vasos sanguíneos. “Estamos interesados ​​principalmente en averiguar si las fallas en esa vía de señalización pueden causar enfermedades vasculares en humanos y si es relevante, cómo”, determinan.