Insuficiencia cardíaca describe la capacidad limitada del corazón para satisfacer las necesidades del cuerpo de oxígeno y nutrientes. A pesar de las opciones de tratamiento modernas, el pronóstico de muchos pacientes sigue siendo desfavorable. Un papel importante en esto lo juega la alteración de la producción de energía mitocondrial. Mientras que en la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida (HFrEF) se observa un aumento en el uso de cuerpos cetónicos y glucosa, en la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada (HFpEF) predominan los ácidos grasos como principales fuentes de energía. Estas diferencias demuestran la necesidad de enfoques terapéuticos específicos para modular el metabolismo energético.

Mitocondrias: función clave para la energía del corazón

Las mitocondrias son orgánulos centrales en la producción de energía y contribuyen con más del 95% de la producción de ATP a la función del corazón. Trastornos como el estrés oxidativo, mutaciones genéticas y disfunciones en la dinámica mitocondrial pueden afectar gravemente el metabolismo cardíaco. Estudios muestran que las transferencias mitocondriales intercelulares a través de nanotubos, vesículas extracelulares o uniones de brecha podrían ser un mecanismo potencial para restaurar la producción de energía y reparar tejidos.

El mecanismo de transferencia de mitocondrias

Células en el microambiente cardíaco como cardiomiocitos, macrófagos y fibroblastos pueden intercambiar mitocondrias a través de estructuras especiales. Los macrófagos pueden tomar mitocondrias dañadas de los cardiomiocitos y devolver mitocondrias sanas para estabilizar la producción de energía. Se han observado mecanismos similares entre adipocitos y cardiomiocitos, así como entre fibroblastos y macrófagos.

Transferencia de mitocondrias dirigida como enfoque terapéutico

La estimulación dirigida de la transferencia de mitocondrias podría influir significativamente en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca. Los estudios muestran que la transferencia de mitocondrias funcionales reduce el daño celular, inhibe la inflamación y aumenta la producción de energía. Las posibles aplicaciones incluyen:

• Enfermedades cardíacas isquémicas: La transferencia de mitocondrias funcionales mejora la reparación de tejidos y la función cardíaca.
• HFpEF y HFrEF: Al restaurar la flexibilidad metabólica, se podría aumentar la eficiencia energética cardíaca.
• Terapias celulares regenerativas: La integración de mitocondrias en terapias celulares personalizadas ofrece nuevas posibilidades para tratar tejidos dañados.

Desafíos e investigaciones futuras

Aunque los primeros resultados son prometedores, se necesitan más estudios para comprender mejor los mecanismos, la seguridad y la eficacia. En particular, se deben investigar los efectos a largo plazo y las posibles reacciones inmunológicas a la transferencia de mitocondrias. El desarrollo de nuevas tecnologías para controlar la transferencia de mitocondrias podría ser crucial.

Fuente:

He et al. (2024): Intercellular Mitochondrial Transfer: Therapeutic Implications for Energy Metabolism in Heart Failure. Pharmacological Research, DOI: 10.1016/j.phrs.2024.107555.