Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich
Los investigadores han mapeado la respuesta inmune en los ataques cardíacos e identificado firmas que se correlacionan con la progresión clínica.
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Los análisis multiómicos descubren firmas inmunológicas en síndromes coronarios agudos y crónicos Resumen Los síndromes coronarios agudos y crónicos (SCA y CCS) son las principales causas de mortalidad. La inflamación se considera un factor patogénico clave de estas enfermedades, pero los estados inmunológicos subyacentes y sus implicaciones clínicas siguen siendo poco conocidos. El análisis de factores multiómicos (MOFA) permite la exploración de datos no supervisados en múltiples tipos de datos, identificando los principales ejes de variación y asociándolos con procesos moleculares subyacentes. Nuestra hipótesis es que la aplicación de MOFA a datos multiómicos obtenidos de la sangre podría descubrir fuentes ocultas de variación y proporcionar conocimientos fisiopatológicos relacionados con las necesidades clínicas. Aquí compilamos un conjunto de datos multiómicos longitudinales del panorama inmunológico sistémico tanto en SCA como en CCS (n = 62 pacientes en total, n = 15 mujeres y n = 47 hombres) y lo validamos en una cohorte externa (n = 55 pacientes en total, n = 11 mujeres y n = 44 hombres). MOFA revela firmas inmunes multicelulares caracterizadas por distintos subestados de monocitos, células asesinas naturales y células T y vías de comunicación inmune que explican una gran proporción de la variación entre pacientes. También identificamos factores específicos que reflejan el estado de la enfermedad o se asocian con el resultado del tratamiento en el SCA medido mediante la fracción de eyección del ventrículo izquierdo. Por lo tanto, este estudio proporciona evidencia de prueba de concepto de la capacidad de MOFA para descubrir programas inmunes multicelulares en enfermedades cardiovasculares, abriendo nuevas direcciones para estudios mecanicistas, de biomarcadores y terapéuticos. |
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Mejorar el resultado de los pacientes después de un infarto es uno de los principales desafíos de la cardiología. Esto incluye una comprensión integral de la fisiopatología y la detección temprana de aquellos pacientes que tienen un alto riesgo de tener un resultado desfavorable. Investigadores del Hospital Universitario LMU, Helmholtz Munich y otras instituciones han utilizado métodos biomédicos y bioinformáticos de alta tecnología para mapear de manera integral la respuesta inmune al infarto de miocardio en humanos e identificar firmas que se correlacionan con el curso clínico de la enfermedad. Los resultados de este trabajo innovador se publicaron en la revista científica Nature Medicine.
Sólo en Alemania unas 300.000 personas sufren cada año un infarto. El tratamiento de los pacientes ha mejorado significativamente a lo largo de las últimas décadas. Sin embargo, muchos de los afectados desarrollan insuficiencia cardíaca después del evento porque el músculo cardíaco no se recupera.
Según los resultados de estudios en animales, la reacción inflamatoria juega un papel importante después de un infarto y tiene una influencia decisiva en el restablecimiento de las funciones del músculo cardíaco. "Una respuesta inmune excesiva o mal dirigida puede poner en peligro la recuperación de la función cardíaca", dice el Dr. Kami Pekayvaz, autor principal del nuevo estudio y científico clínico del Departamento de Medicina I del Hospital Universitario LMU, LMU Munich.
Un equipo dirigido por él, Viktoria Knottenberg, el PD Dr. Leo Nicolai y el Prof. Konstantin Stark de la Clínica Médica I del Hospital LMU Munich y Corinna Losert y el Dr. Matthias Heinig de Helmholtz Munich analizó por primera vez cómo funciona el sistema inmunológico que reacciona a un ataque cardíaco en humanos. Los investigadores examinaron muestras de sangre de pacientes con ataque cardíaco que fueron tratados en el Hospital LMU y mostraron diferentes resultados clínicos.
Atlas de respuestas inmunes
Las células inmunitarias de la sangre se analizaron célula por célula con respecto a su perfil de expresión de ARN. El ARN se produce cuando las células traducen la información de sus genes en proteínas; el llamado análisis del transcriptoma puede revelar el estado actual y las características de una célula. Además, se examinó el plasma sanguíneo en busca de diversas sustancias mediante análisis de proteínas, que proporcionan detalles sobre los procesos inflamatorios y de otro tipo. Estos análisis se encuentran entre los métodos más modernos posibles, los llamados métodos multiómicos.
Una técnica bioinformática específica (MOFA, por sus siglas en inglés, Multi-Omics Factor Analysis) reconoció patrones generales en la masa de datos obtenidos. "Este método es ideal para identificar y resumir muchos efectos menores que están coordinados en la misma dirección", afirma el Dr. Matthias Heinig, jefe del grupo de trabajo de bioinformática en Helmholtz Munich. Esto permitió crear un atlas de respuestas inmunes después de un ataque cardíaco. "Estos patrones pueden explicar las diferencias entre la evolución clínica y temporal de los pacientes", afirma el Prof. Konstantin Stark, consultor principal en Cardiología del Hospital LMU. Esto significa que algunas de estas "firmas inmunitarias" se asocian con una mejor recuperación de la función cardíaca, otras con una peor.
Este atlas de la respuesta inmune en el infarto de miocardio es muy relevante para futuras investigaciones cardiovasculares básicas y potencialmente indica que los análisis multiómicos de muestras de sangre podrían usarse para predecir el curso clínico de un paciente con ataque cardíaco. Sin embargo, el concepto de diagnóstico basado en MOFA en enfermedades cardiovasculares debe probarse en futuros estudios, y esto es lo que los investigadores de Múnich pretenden hacer en los próximos años.