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Sunday, 16 August 2026dailybeirut.com
Tecnología y ciencia
Investigadores de la Universidad de Copenhague identificaron un sistema de señalización desconocido en los cilios primarios que regula la formación del corazón embrionario y explica anomalías simultáneas en múltiples órganos.
Científicos de la Universidad de Copenhague han descubierto un mecanismo de comunicación celular previamente no documentado, ubicado en las estructuras microscópicas conocidas como cilios primarios, que desempeña un papel esencial en el desarrollo cardíaco embrionario y podría explicar la aparición conjunta de defectos congénitos en el corazón y otros órganos.
Los cilios primarios son prolongaciones diminutas que se extienden desde la superficie de la mayoría de las células humanas y funcionan como sensores moleculares. Interpretan señales químicas del entorno y regulan procesos fundamentales como la división celular, la migración y la muerte programada. En este contexto, el equipo investigador identificó una nueva red de señalización alojada dentro de estas estructuras, cuya alteración genética está asociada directamente con malformaciones cardíacas congénitas.
El estudio reveló que tres proteínas —TAK1, TAB2 y PKA-Cα— conforman un centro de señalización funcional dentro del cilio primario. Estas moléculas actúan como instrucciones bioquímicas que indican a las células madre cuándo y cómo diferenciarse en cardiomiocitos. Según Søren Tvorup Christensen, profesor de biología celular del Departamento de Biología, mutaciones genéticas pueden interrumpir esta comunicación, generando lo que los investigadores denominan “defectos de antena”, con consecuencias directas sobre la morfogénesis cardíaca.
Para validar su hallazgo, los científicos integraron datos genéticos de varios miles de pacientes con cardiopatías congénitas y realizaron experimentos en tres sistemas biológicos distintos: pez cebra, células humanas cultivadas y células madre de ratón. Primero, analizaron variantes genéticas raras que aparecían con mayor frecuencia entre los afectados que en la población sana. Luego, replicaron esas mutaciones mediante ingeniería genética en embriones de pez cebra y observaron alteraciones significativas en el desarrollo y la función cardíaca. Además, estudiaron cultivos celulares para caracterizar los procesos moleculares afectados cuando las vías de señalización se interrumpen.
Las mutaciones identificadas fueron particularmente frecuentes en pacientes con cardiopatías congénitas sindrómicas, es decir, aquellas asociadas a síndromes genéticos subyacentes que provocan no solo defectos cardíacos, sino también anormalidades en otros órganos. Los experimentos en pez cebra y los análisis detallados de cilios en tejidos extra-cardíacos confirmaron que el mismo mecanismo de señalización participa en la formación de estructuras como el cerebro, los riñones y el esqueleto. “Cuando falla este mecanismo ciliar, habitualmente se ven afectados varios órganos además del corazón. Esto ofrece una explicación unificada para enfermedades que hasta ahora resultaban difíciles de comprender”, afirmó Christensen.
El descubrimiento amplía la comprensión de un grupo amplio de enfermedades raras causadas por disfunción ciliar. Lars Allan Larsen, experto en cardiopatías congénitas y profesor del Departamento de Medicina Celular y Molecular, destacó que, aunque muchas de esas patologías se vinculan a genes que alteran la función de los cilios, sus mecanismos subyacentes habían permanecido poco claros. Este nuevo conocimiento podría facilitar la identificación temprana de pacientes y sentar las bases para terapias dirigidas.
La investigación fue publicada el 4 de agosto de 2026 en la revista *PLOS Biology* bajo el título “TAK1 operates at the primary cilium in non-canonical TGFB/BMP signaling to control heart development”. Su DOI es 10.1371/journal.pbio.3003902.
