Las propiedades eléctricas pasivas del tejido cardiaco tienen un papel importante en determinar la propagación del impulso eléctrico a través del miocardio normal y patológico. La medida de la impedancia eléctrica miocárdica es usada para evaluar el papel de los cambios de la propiedades eléctricas pasivas cardiacas en la arritmogénesis y en los cambios del segmento ST durante la isquemia miocárdica. La isquemia aguda aumenta la resistividad y el ángulo de fase al cabo de aproximadamente 30 minutos de oclusión coronaria; ambas magnitudes alcanzan un plató después de 1 hora de isquemia. La cicatriz del infarto de miocardio se caracteriza por tener una resistividad aproximadamente un 50% menor que el tejido normal, y un ángulo de fase cercano a cero. Además, ambas magnitudes muestran una falta de dependencia en frecuencia en el rango de 1 kHz a 1MHz. La incidencia máxima de arritmias ventriculares de la fase Ib coincide temporalmente con el incremento abrupto de resistividad y ángulo de fase tisular. Además, el precondicionamiento miocárdico retrasa la pendiente máxima del incremento de ambas magnitudes paralelamente con el pico de arritmias de la fase Ib. En cambio, el aumento de la resistividad miocárdica no se asocia con una disminución de la elevación del segmento ST epicárdico. Sin embargo, la baja resistividad del tejido infartado es responsable de favorecer la transmisión de pulsos de corriente aplicados a través del tejido necrótico, y esto reafirma la hipótesis de que durante la isquemia preinfarto, la elevación del segmento ST de electrodos epicárdicos en tejido infartado carente de células viables, es por transmisión eléctrica pasiva de corrientes de lesión generadas en la zona limítrofe del tejido isquémico y normal. Finalmente, la medida de la impedancia eléctrica con un catéter percutáneo intracavitario de contacto permite diferenciar áreas de infarto transmural del tejido normal gracias a su espectro de impedancia particular. / The passive electrical properties of cardiac tissue play a major role in determining the propagation of the electrical impulse across the myocardium in both normal and pathologic conditions. Measurement of whole tissue electrical impedance is used to asses the role of the changes in cardiac passive electrical properties in arrhythmogenesis and ST segment changes during myocardial ischemia. Acute ischemia increases both resistivity and phase angle after approximately 30 minutes of coronary occlusion, and both reach plateau values after 1 hour of ischemia. Healed infarcted myocardium is characterized by an approximately 50% lower than normal resistivity and close to zero phase angle value. Furthermore, both variables depict a lack of frequency response in the 1 kHz to 1 MHz range. The peak incidence of phase Ib ventricular arrhythmias temporally coincides with the sharp increase of tissue resistivity and phase angle. Furthermore, myocardial preconditioning delays the maximum slope of the increase of both magnitudes as well as the peak of phase Ib arrhythmias in a parallel manner. In contrast, a rise in tissue resistivity is not accompanied by a decrease in epicardial ST segment elevation. However, the low resistivity of the infarcted tissue is responsible for the enhanced transmission of current pulses applied across the necrotic myocardium, which supports the hypothesis that during periinfarction ischemia the ST segment elevation measured in epicardial electrodes overlying infarcted tissue devoid of viable cells, is by passive electrical transmission of injury currents that are generated in the border of the ischemic and normal tissue. Finally, measurement of myocardial impedance with a contact intracavitary percutaneous catheter permits differentiation of areas of transmural infarction from normal tissue by their particular impedance spectrum.

La insuficiència cardíaca congestiva és una epidèmia creixent a nivell mundial. Les causes principals de la insuficiència cardíaca estan relacionades amb el dany irreversible que resulta d'un infart de miocardi. El cor humà té una capacitat de regeneració limitada, i la pèrdua de múscul, juntament amb la contracció i la fibrosi de la cicatriu miocàrdica, posen en joc un conjunt d'esdeveniments anomenats remodelat ventricular, que finalment tendeixen cap a una insuficiència cardíaca congestiva. En l'actualitat no hi ha cap tractament o procediment clínic, amb excepció del trasplantament cardíac, que substitueixi la cicatriu de l'infart per teixit contràctil funcional. Recentment, la identificació de diferents tipus de cèl·lules mare capaces de contribuir a la regeneració dels teixits ha generat un notable interès en la possibilitat que la teràpia cel·lular pugui ser utilitzada per reparar el miocardi danyat (cardiomioplàstia cel·lular). No obstant això, es desconeix encara quin és el tipus cel·lular ideal per a la cardiomioplàstia cel·lular.Tradicionalment, es pensava que les cèl·lules mare pròpies d'un teixit adult només podien diferenciar-se cap a cèl·lules del teixit d'origen. Recentment, però, un conjunt d'estudis han demostrat que les cèl·lules mare adultes poden diferenciar-se cap a llinatges diferents als del seu teixit d'origen exhibint una plasticitat que ha estat anomenada transdiferenciació. Les cèl·lules mare mesenquimals són unes cèl·lules no hematopoètiques que típicament s'han aïllat del moll d'os però que més endavant s'ha demostrat que resideixen virtualment en tots els teixits. La seva accessibilitat, capacitat proliferativa, potencial de diferenciació i perfil immunològic fan que les cèl·lules mare mesenquimals adultes siguin un candidat principal per l'aplicació en teràpia regenerativa.En aquesta tesi hem aïllat i estudiat tres tipus de cèl·lules mare d'origen mesenquimal de tres teixits diferents, el moll d'os, el teixit adipós subcutani i el teixit adipós epicàrdic. Tots ells s'han caracteritzat in vitro i se n'ha estudiat la velocitat de creixement, la seva expressió de marcadors de superfície i la seva capacitat pluripotencial vers els llinatges adipogènic i osteogènic. La recerca en aquesta tesi però, s'ha centrat en el seu potencial per a la regeneració cardiovascular. Per aquest motiu es va estudiar el potencial cardiomiogènic mitjançant l'anàlisi de l'expressió basal de marcadors característicament cardíacs i la seva capacitat de diferenciació cap a cardiòcits. Dels resultats obtinguts en aquesta primera fase in vitro vam concloure que les cèl·lules progenitores derivades de greix epicàrdic (epiATPC), unes cèl·lules no descrites fins ara, eren el candidat cel·lular ideal per a l'estudi del seu potencial de regeneració del miocardi infartat in vivo. Per aquest motiu, es va estudiar l'efecte de les epiATPC trasplantades en dos models animals d'infart de miocardi en els quals es va observar una notable millora del miocardi infartat a nivell histològic i de funció. En conclusió, les epiATPC són una font cel·lular alternativa per a la cardiomioplàstia cel·lular, com ho demostra la seva capacitat de diferenciació cap a cardiòcit i cèl·lula endotelial, així com la millora de la funció cardíaca observada en els dos models d'infart agut de miocardi estudiats en aquest treball. / Congestive heart failure is a growing epidemic worldwide. The main causes of heart failure are related to the irreversible damage that results from a heart attack. The human heart has a limited capacity for regeneration, and loss of muscle, along with contraction and fibrosis of the myocardial scar, put into play a series of events known as ventricular remodelling, which ultimately tend to congestive heart failure.At present there is no treatment or clinical procedure, with the exception of heart transplant, to replace the scar tissue for a viable tissue with contractile function. Recently, the identification of different types of stem cells capable of contributing to the regeneration of tissues has generated a significant interest in the possibility that cell therapy can be used to repair the damaged myocardium (cellular cardiomyoplasty). However, it is not known yet which cell type is ideal for the cellular cardiomyoplasty.Traditionally, it was thought that stem cells of an adult tissue could only differentiate itself into cells types of the tissue of origin. Recently, however, a number of studies have shown that adult stem cells can differentiate itself into different lineages of their tissue of origin displaying a plasticity that has been called transdifferentiation. Adult mesenchymal stem cells are a non-haematopoietic cells that typically have been isolated from the bone marrow but was later shown to reside in virtually all tissues. Its accessibility, proliferative capacity, potential for differentiation and immunological profile makes adult mesenchymal stem cells a primary candidate for the application in regenerative therapy.In this thesis we isolated and studied three types of stem cells of mesenchymal origin from three different tissues, bone marrow, subcutaneous fat and epicardic adipose tissue. All of them have been characterized in vitro and has studied the rate of growth, their expression of surface markers and their capacity towards the adipogenic and osteogenic lineages. Research in this thesis however, has focused on the potential for cardiovascular regeneration. That is why we studied the cardiomyogenic potential by analyzing the expression of basal characteristically cardiac markers and their ability to differentiate into cardiomyocytes. Based on the results obtained in this first phase in vitro we conclude that epicardial fat progenitor cells (epiATPC), a stem cell type not reported until now, were the ideal cell type for the study of their potential to regenerate myocardial infarction in vivo. For this reason, we studied the effect of epiATPC transplanted in two animal models of myocardial infarction in which there was a remarkable improvement of the infracted myocardium at histological and functional levels.In conclusion, epiATPC are an alternative cell source to cellular cardiomyoplasty, as demonstrated by their ability to differentiate into cardiomyocytes and endothelial cells, as well as the improvement of cardiac function observed in the two models of acute myocardial infarction studied in this work.

DE LA TESIS:Después de casi un siglo de especulación y tres décadas de intensa investigación, la naturaleza de la relación entre los factores psicológicos y la enfermedad coronaria es todavía poco clara. (Booth-Kewley y Friedman, 1987 p. 343). Estas palabras de una de las máximas autoridades en el tema no muestran un panorama muy alentador. La enfermedad coronaria ha sido y sigue siendo, sin embargo, objeto central de atención de la investigación psicosomática y es una de las enfermedades psicosomáticas que podríamos considerar "clásicas". El elevado índice de mortalidad asociada a ella es posiblemente la causa principal de este interés.Esta tesis es el resultado de dos años de investigación con pacientes que han sufrido un primer infarto de miocardio. La elección de este terna se hizo tras varias aproximaciones que tenían en común el interés por una de las denominadas enfermedades psicosomáticas: la cardiopatía isquémica, y su estudio con un instrumento concreto: el Psicodiagnóstico de H. Rorschach. Este interés venía determinado por la importancia de la enfermedad como causa de muerte en las sociedades industrializadas y por la convicción de la importancia de los factores psicológicos en la etiología de la misma. Desde que Friedman y Rosenman en los años cincuenta describieron el tipo A de conducta corno una de las causas de la cardiopatía isquémica, muchos investigadores han corroborado sus hipótesis y, con el margen de tiempo que se da siempre entre un descubrimiento de esta naturaleza y su aplicación a la práctica, un número creciente de Servicios de Cardiología se han interesado por introducir distintas modalidades de tratamientos psicológicos corno parte de la rehabilitación de estos pacientes. La mayor parte de estos tratamientos se han hecho partiendo del supuesto de que estos pacientes serían tipo A y con el propósito de introducir cambios en este patrón de conducta.A nuestro modo de ver, estas experiencias adolecen de una falta de información psicodiagnóstica profunda, como la que acostumbra a recogerse antes del inicio de un tratamiento psicológico. Quizás el hecho de que muchos de estos estudios se hayan realizado desde el campo de la cardiología y no de la psicología, sea la causa de ello. Creemos que la aplicación de instrumentos más sofisticados aumentaría la información de que disponemos sobre la personalidad del enfermo coronario y a su vez proveería de una base más sólida a la planificación de tratamientos.Uno de los instrumentos psicodiagnósticos que actualmente puede considerarse que responde a tales propósitos es el test de Rorschach. La información que proporciona va más allá de la que puede darnos la observación de conductas con que se acostumbra a estudiar a estos pacientes, y aunque el tiempo de aplicación y corrección no hace rentable su uso sistemático en estos casos, creemos que cumple el objetivo de ofrecer una visión en profundidad de un grupo de estudio. La información que proporciona puede ser especialmente útil en la planificación de un tratamiento.Nuestra intención es abordar el estudio de la personalidad del paciente con un infarto de miocardio desde una perspectiva distinta a la utilizada en los trabajos sobre tipo A, con la esperanza de que aporte datos nuevos, no observables con los instrumentos tradicionalmente utilizados para la clasificación de este patrón de conducta. No nos proponemos comprobar la presencia del patrón de conducta tipo A en los sujetos de la muestra, sin que esto suponga cuestionar la relevancia del tipo A como factor de riesgo de la enfermedad coronaria, ni pretender dar una respuesta al complejo tema de la contribución de los factores psíquicos en la cardiopatía isquémica. Nuestro objetivo es menos ambicioso: tratar de verificar si existen unas características comunes en los Rorschachs de estos pacientes que han sufrido un infarto. La existencia de estas características comunes nos permitiría hacer una descripción de la personalidad de este grupo en términos Rorschach.Al tratarse de un estudio retrospectivo, como casi todos los realizados con Rorschach, somos conscientes de que los resultados pueden considerarse en parte originados por unas características más o menos estables de la personalidad del sujeto, pero también influenciados por la crisis coronaria reciente, la hospitalización y la ansiedad que todo ello provoca en estos pacientes que acaban de ver peligrar seriamente su vida. Ciertas conclusiones sobre la personalidad del enfermo coronario sólo pueden ser estimadas en estudios prospectivos. Sin olvidar esto, creemos que la estabilidad de ciertas variables Rorschach hace posible inferir características anteriores al infarto, especialmente si disponemos de un retest.Aunque el estudio está centrado en los resultados del Rorschach, nos proponemos también obtener información sobre datos biográficos de los pacientes, haciendo especial énfasis en aquellos que se han considerado tradicionalmente como factores de riesgo de cardiopatía isquémica. Tendríamos así una descripción más completa de la personalidad del paciente de la que proporciona aisladamente el test.Otro objetivo es la predicción a partir del diagnóstico psicológico de la evolución del paciente. Se pretende considerar tanto la evolución desde el punto de vista médico, como los cambios que en la vida y personalidad del paciente se pudieran producir.A partir de los resultados obtenidos trataremos de sacar algunas conclusiones sobre la posibilidad de tratamiento de estos sujetos y el tipo de tratamiento más adecuado.

Es planteja la següent HIPÒTESI DE TREBALL que: 1. En els pacients amb MCP alcohòlica amb major grau de lesió miocàrdica, existeix un cert grau de regeneració miocàrdica que actua com a mecanisme compensador. 2. La miostatina té un efecte regulador sobre l’apoptosi i la regeneració en la MCP alcohòlica. 3. L’acció de la miostatina es pot veure influenciada de forma directa per l’efecte tòxic de l’alcohol, que n’incrementa la seva activitat. 4. L’alcohol té un efecte propi directe sobre els fenòmens d’apoptosi i regeneració i sobre l’expressió de miostatina al miocardi: actua com a potenciador de l’apoptosi, inhibidor de la regeneració i, a més, regula l’expressió de la miostatina que influeix sobre l’apoptosi i la regeneració. Aquest estudi es du a terme en mostres d’explants miocàrdics humans obtinguts durant el procés de donació d’òrgans per a trasplantament. Amb aquestes mostres es realitza un estudi cas-control els objectius del qual són: 1. Estudi de la presència de regeneració miocàrdica mitjançant: A.- L’estudi immunohistoquímic de l’antigen nulear Ki67. B.- La quantificació de l’activitat telomerasa amplificada per PCR (protocol TERT). 2. Estudi de la presència d’apoptosi miocàrdica mitjançant la tècnica immunohistoquímica TUNEL. 3.- Valoració immunohistoquímica de l’activitat miostatina com a factor regulador de la regeneració miocàrdica. 4.- Correlació dels paràmetres de regeneració miocàrdica amb: 4.1.- Paràmetres de consum d’alcohol: comparació amb un grup d’hipertensos no consumidors d’alcohol i amb un grup de controls sans. 4.2.- Funció ventricular i grau de miocardiopatia dels grups. 4.3.- Presència d’apoptosi miocàrdica. 4.4.- Activitat miocàrdica de miostatina. Els resultats obtinguts en els estudis que conformen la present tesi doctoral, ens permeten extreure les següents CONCLUSIONS: 1) Els individus afectes de miocardiopatia, independentment de la seva etiologia, presenten una major estimulació de la regeneració miocàrdica com a mecanisme compensatori enfront el dany miocàrdic. Aquest fet es reflecteix en un augment significatiu de l’expressió de l’antigen nuclear Ki67 en miocardiòcits de donants afectes de miocardiopatia de divers origen respecte als controls sans. 2) En la nostra experiència, l’expressió de TERT no ha resultat un bon marcador per a estudiar la regeneració miocàrdica, essent indetectable la seva expressió en totes les mostres estudiades en aquest treball. 3) Els individus afectes de cardiopatia, independentment del seu origen, presenten un augment significatiu de l’índex d’apoptosi mesurat per la tècnica TUNEL. 4) El grup d’alcohòlics i el d’hipertensos presenten unes activitats de BAX i BCL-2 superiors a les del grup de controls sans. Quan hi ha cardiopatia estructural aquests valors són encara més elevats, essent els individus amb miocardiopatia alcohòlica els que presenten major activitat dels mecanismes proapoptòtics. 5) Els individus afectes de miocardiopatia alcohòlica presenten un menor increment de l’expressió de Ki67 respecte els altres afectes de cardiopatia. Aquest fet reflecteix que l’alcohol inhibeix, per una altra banda, la proliferació miocàrdica. 6) Els individus afectes de cardiopatia, independentment del seu origen, presenten un increment significatiu de l’expressió de miostatina. Els individus amb miocardiopatia alcohòlica són els que en mostren major expressió. Aquest fet, juntament amb el menor increment de l’expressió de Ki67 que presenten els individus amb miocardiopatia alcohòlica respecte els altres individus afectes de cardiopatia, posa en rellevància que l’alcohol exerceix una sobreregulació de l’activitat de la miostatina. De manera global, es pot concloure que l’alcohol té un efecte diferencial sobre els processos de regeneració, apoptosi i activitat de la miostatina, reflectint així que la fisiopatologia de la miocardiopatia alcohòlica és complexa, multifactorial i amb molta interrelació dels processos esmentats. / Chronic effect of alcohol on the myocardium may induce increase of apoptosis as well as inhibition of myocyte proliferation through increased myostatin activity. We hypothesize that this imbalance would induce a clear loss of total myocyte volume and progressive cardiac dysfunction. We evaluated myocyte proliferation response in the heart of chronic alcoholic donors with telomerase activity (TERT) compared to Ki-67 nuclear expression, the activity of myocyte miostatin and myocardial apoptosis. Heart samples were prospectively obtained from organ donors on life support. We included donors with 1) High lifetime alcohol consumption, 2)Longstanding hypertension , 3) Other causes of CMP (valve, coronary or idiopathic) and 4) Previously healthy donors . Groups 2 and 3 were subdivided according to the presence of CMP. Evaluation comprised parameters of ethanol consumption, left ventricular (LV) function by chest X ray and 2-D echocardiography and histology and immunohistochemical studies. Conclusions: Toxic myocardial effects of alcohol produce myocyte loss through apoptosis, but also inhibit myocyte proliferation through an up-regulation in myostatin expression. The final result is a net loss in ventricular myocyte mass, and progressive ventricular dysfunction. Inhibition of the myocardial myostatin activity as well as reduction in myocyte apoptosis could be future useful approaches in alcoholic CMP. Heart Ki-67 proliferation activity increases in organ donors with CMP, independently of its origin. Alcoholics presented non-significant lower myocyte proliferation capacity compared to the other groups of CMP. TERT activity was not a useful marker of proliferation in this model. Ki-67 is a better procedure to evaluate proliferation than TERT expression in alcohol–induced heart damage.

Recentment ha estat demostrada l’existència de cèl.lules progenitores en el greix que envolta el cor. Aquesta nova font cel!lular ha esdevingut una bona alternativa per a regenerar el miocardi infartat. Per aquest motiu, és possible que posant en contacte el teixit adipós cardíac en forma de biomembrana amb la zona infartada es pugui limitar l’extensió de l’infart de miocardi. Els objectius de la present tesi són: 1) Generar els perfils genètics de l’evolució de l’IM en el model porcí. 2) Determinar l’existència de cèl.lules mesenquimals al teixit adipós d’origen pericardíac i caracteritzar-les. 3) Avaluar l’efecte de la transposició d’un pedicle adipós pericardíac vascularitzat sobre: a. l’IAM en el model porcí per a valorar els possibles efectes beneficiosos sobre la mida de l’infart i la funció ventricular. b. l’ICM en el model porcí per a valorar els possibles efectes beneficiosos sobre la mida de l’infart i la funció ventricular.