Investigadores descubrieron que al inyectar un tipo de bacteria en los corazones de las ratas anestesiadas con enfermedad cardíaca, utilizando la luz para desencadenar la fotosíntesis, fueron capaces de aumentar el flujo de oxígeno y mejorar sus funciones.
En la búsqueda en curso para encontrar mejores tratamientos para las enfermedades del corazón, la principal causa de muerte a nivel mundial, una nueva investigación de Stanford muestra resultados prometedores utilizando una estrategia inusual: bacterias fotosintéticas y luz.
Los investigadores descubrieron que al inyectar un tipo de bacteria en los corazones de las ratas anestesiadas con enfermedad cardiaca, utilizando la luz para desencadenar la fotosíntesis, fueron capaces de aumentar el flujo de oxígeno y mejorar la función cardíaca, según un estudio publicado en Science Advances.
"La belleza de esto es que es un sistema de reciclaje", dijo Joseph Woo, presidente de cirugía cardiotorácica en Stanford y autor principal del estudio. "Entregas la bacteria, toman dióxido de carbono, y con la energía de la luz, forman oxígeno", agregó.
La génesis de este concepto algo alucinante surgió de científicos que buscaban nuevas formas de entregar oxígeno al corazón cuando el flujo sanguíneo está restringido, dijo Woo. Esta condición, conocida como isquemia cardíaca, es más a menudo causada por enfermedad de las arterias coronarias.
"Pensamos que hay una relación interesante en la naturaleza", dijo. "En la naturaleza, los seres humanos exhalan dióxido de carbono y las plantas lo convierten de nuevo en oxígeno. Durante un ataque al corazón, el músculo todavía está tratando de bombear. Hay dióxido de carbono, pero no oxígeno. Nos preguntabamos si había alguna manera de utilizar las células vegetales y ponerlas junto a las células del corazón para producir oxígeno a partir del dióxido de carbono".
Los investigadores primero trataron de moler las espinacas y la col rizada y combinar cada una con las células del corazón en un plato, pero los cloroplastos -los órganos fotosintéticos- de esas plantas no eran lo suficientemente estables como para sobrevivir fuera de la célula vegetal.
"Así que seguimos mirando a nuestro alrededor", dijo Woo. A continuación, probaron bacterias fotosintéticas, denominadas cianobacterias, o algas verde-azuladas, ya que tienen una estructura más resistente necesaria para vivir en el agua. Repitieron las mismas pruebas para ver si estas bacterias fotosintéticas tenían la capacidad de sobrevivir con las células del corazón en un plato.
"Fue un poco de suerte", dijo Woo. "Pero funcionó muy bien".
La siguiente ronda de experimentos implicó inyectar las cianobacterias en los corazones de las ratas anestesiadas con isquemia cardiaca. A continuación, se comparó la función cardíaca de las ratas con sus corazones expuestos a la luz (por menos de 20 minutos) a los que se mantuvieron en la oscuridad.
"El grupo que recibió la bacteria más la luz tenía más oxígeno y el corazón funcionó mejor", dijo Woo. Las bacterias se disiparon en 24 horas, pero la función cardiaca mejorada continuó durante al menos cuatro semanas, dijo. "Esto todavía es muy preliminar", dijo Woo.
Los investigadores planean investigar cómo aplicar este concepto a los seres humanos y cómo entregar una fuente de luz al corazón humano. También están examinando el potencial del uso de cloroplastos artificiales para eliminar la necesidad de bacterias.
