Damian Di Florio, Ph.D., recuerda el momento decisivo de hace cinco años, cuando comenzó a pensar de manera diferente sobre las preguntas que formulan los científicos. Era un estudiante universitario de verano que trabajaba en el laboratorio de la investigadora cardiovascular DeLisa Fairweather, Ph.D., cuando ella y otro científico dieron una conferencia sobre la vitamina D. Los estudios del laboratorio habían encontrado marcadas diferencias entre cómo la vitamina D afecta la función cardíaca de los hombres. y modelos femeninos de enfermedad.
«Esa fue la primera señal de alarma para mí», dice el Dr. Di Florio, quien recientemente completó su doctorado. en Ciencias Clínicas y Traslacionales en la Escuela de Graduados en Ciencias Biomédicas de Mayo Clinic bajo la tutoría del Dr. Fairweather. «Tenía sentido que las diferencias de sexo fueran una característica importante de la biología a considerar en cualquier tipo de investigación, y especialmente en los trastornos cardiovasculares, que mujeres y hombres experimentan de manera diferente».
Una enfermedad más mortal en los hombres
El Dr. Fairweather ha estudiado durante mucho tiempo la miocarditis, una inflamación del corazón provocada por una infección viral y que puede provocar insuficiencia cardíaca. La enfermedad es rara, pero afecta predominantemente a hombres menores de 40 años. Puede reducir la capacidad del corazón para bombear e incluso puede ser fatal instantáneamente.
Se sabe que varios virus, incluido el SARS-CoV2, el virus que causa el COVID-19, desencadenan el proceso inflamatorio, pero no existen herramientas específicas para detectar la miocarditis en sus primeras etapas.
Para la Dra. Fairweather, directora de investigación traslacional del Departamento de Enfermedades Cardiovasculares, un objetivo clave de la investigación es utilizar el modelo preclínico de miocarditis que desarrolló para representar el proceso de la enfermedad y proporcionar nueva información relevante para las enfermedades humanas. Examina de cerca los datos en busca de diferencias entre hombres y mujeres, incluida la señalización inmune que se ve afectada por diferencias hormonales.
La investigación traslacional estudia los mecanismos de las enfermedades con el objetivo de encontrar curas. El laboratorio del Dr. Fairweather tiene como objetivo desarrollar herramientas de diagnóstico y tratamientos que se adapten adecuadamente a hombres y mujeres. «El mecanismo que causa la enfermedad difiere según el sexo», dice. «Deberíamos buscar tratamientos de acuerdo con ese marco».
La perspectiva ayudó a dar forma al trabajo de posgrado del Dr. Di Florio y también arrojó resultados importantes. «Si no hubiéramos analizado un determinado conjunto de datos por sexo, nos habríamos perdido algunas de las características más importantes e interesantes de esos datos», afirma.
Diferencias en los genes que afectan al corazón.
Durante su doctorado. En la investigación, el Dr. Di Florio encontró diferencias en las respuestas masculinas y femeninas a la infección viral, incluidos los genes activados durante las etapas agudas de la miocarditis. Observó genes que afectan las estructuras productoras de energía en las células (orgánulos conocidos como mitocondrias) que son especialmente esenciales para un corazón que bombea.
Descubrió que las hembras de ratones con miocarditis tienen genes activados que ayudan al funcionamiento de las mitocondrias; los machos tienen los mismos genes desactivados. El laboratorio está caracterizando los genes, con el objetivo de identificar un objetivo que puedan manipular con el objetivo de hacer que los genes sean más activos en los hombres durante el proceso de la enfermedad.
El Dr. Di Florio también exploró si podría haber variaciones basadas en el sexo en cómo la miocarditis afecta el bombeo del corazón. Utilizando ecocardiografía tridimensional, descubrió que tanto los ratones machos como las hembras mostraban una reducción en la sangre extraída del corazón, una medida conocida como fracción de eyección. Pero en lo que respecta al movimiento que empuja la sangre desde el corazón hacia el resto del cuerpo, una fuerza conocida como tensión latitudinal global, los hombres mostraron un peor funcionamiento que las mujeres.
Además, esa diferencia de bombeo se correlacionaba con la presencia de células inmunitarias en el corazón, un signo de inflamación. Los hallazgos sugieren que medir la tensión longitudinal global podría ser la base para desarrollar una prueba clínica muy necesaria para detectar la miocarditis en una etapa temprana.
Un paso hacia el tratamiento
Durante sus estudios de posgrado en Ciencias Clínicas y Traslacionales, Danielle Beetler, Ph.D., analizó un posible tratamiento para la miocarditis utilizando partículas que existen en el cuerpo. Su trabajo en el laboratorio del Dr. Fairweather también tuvo en cuenta las diferencias de sexo, centrándose en el hecho de que los síntomas en las mujeres con miocarditis tienden a ser menos graves que los de los hombres.
«La idea era que tal vez las mujeres que están más protegidas contra estas afecciones cardiovasculares tengan algún tipo de mensaje en su cuerpo que pueda aplicarse en el contexto de enfermedades provocadas por los hombres», dice el Dr. Beetler, quien también se graduó este año.
Sus experimentos observaron vesículas extracelulares, o EV, pequeñas «envolturas» que desprenden las células y contienen mensajes moleculares, incluido el ARNm. Los estudios encontraron que los vehículos eléctricos de donantes sanos no solo interrumpieron la replicación del virus y redujeron el daño causado por el sistema inmunitariopero también protegió la función cardíaca.
La investigación también encontró que el efecto de los vehículos eléctricos difería según la edad y el sexo del donante. Los investigadores especulan que algunos donantes pueden haber tenido una infección no detectada, lo que sugiere que sería necesario un examen especializado para el desarrollo de una terapia.
«Los estudios en general son un paso hacia un tratamiento novedoso y biocompatible para la miocarditis y tal vez otras enfermedades relacionadas con la mensajería celular», dice el Dr. Beetler.
Un panorama que podría cambiar la medicina
El sistema de subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud tiene una política para que los investigadores incluyan la consideración del sexo como una variable biológica en los estudios clínicos y preclínicos. La Dra. Fairweather y sus aprendices están comprometidos con este enfoque en beneficio de los pacientes.
Ella cree que un examen detenido de las diferencias sexuales conducirá a mejores biomarcadores para las enfermedades que afectan predominantemente a los hombres, como las enfermedades cardíacas, y aquellas que afectan predominantemente a las mujeres, como las enfermedades autoinmunes, que también estudia.
La investigación en su laboratorio analiza las diferencias sexuales en otras afecciones cardiovasculares, en particular las vías de enfermedad que se superponen con la miocarditis. El laboratorio ha desarrollado recientemente un nuevo modelo de lesión cardiovascular que puede ocurrir durante el tratamiento del cáncer. Durante la radiación torácica, un paciente puede sufrir daños en el corazón y luego desarrollar miocardiopatía, un trastorno que interfiere con la capacidad del corazón para bombear.
Emily Whelan, estudiante de segundo año en la carrera de posgrado en Ciencias Clínicas y Traslacionales, está buscando genes que puedan diferir según el sexo y puedan afectar las respuestas inflamatorias y funcionales a las lesiones. El objetivo es identificar indicadores tempranos de miocardiopatía y posibles objetivos terapéuticos, y mejorar las directrices para el diagnóstico y la vigilancia.
Para el Dr. Di Florio, que continúa su investigación como becario postdoctoral en Mayo Clinic, las diferencias de sexo ahora son parte de su pensamiento como investigador y es la forma en que evaluará los datos en futuros estudios.
«Este enfoque tiene la ventaja de describir con mayor precisión los mecanismos de la enfermedad», afirma. «También tiene implicaciones sociológicas de largo alcance sobre cómo estudiar y tratar las enfermedades de manera más justa. Es información que necesitamos absolutamente para abordar las diferencias biológicas que afectan la frecuencia con la que ocurren las enfermedades, la gravedad del daño y la forma en que el cuerpo maneja las lesiones».
2024 Red de noticias de Mayo Clinic. Distribuido por Tribune Content Agency, LLC.
Citación: Teasing apart Sex Differences in Heart Disease (2024, 5 de junio) obtenido el 5 de junio de 2024 en https://medicalxpress.com/news/2024-06-sex-differences-heart-disease.html
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