Lo que sucede por debajo del nivel celular cuando el corazón se contrae y se relaja ha sido algo inexplorado durante mucho tiempo. Gracias a las nuevas técnicas de microscopía electrónica de ultra alta resolución, los científicos ahora pueden observar los latidos del corazón, casi a nivel molecular. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo resumen los avances más importantes en microscopía electrónica cardíaca y su importancia para la investigación en una publicación reciente, publicada en Nature Reviews Cardiología. El conocimiento a escala nanométrica es de gran importancia para el desarrollo de nuevas terapias, por ejemplo, para ataques cardíacos o arritmias cardíacas.
«Con las técnicas de microscopía de alta resolución desarrolladas por nosotros y otros en todo el mundo, obtenemos información fascinante sobre la ultraestructura dinámica del corazón», dice la autora principal del estudio, la Dra. Eva Rog-Zielinska. Dirige la Sección de Imágenes 4D en el Instituto de Medicina Cardiovascular Experimental (IEKM) del Centro Universitario del Corazón en el Centro Médico Universitario de Freiburg. «Podemos usar esta información para analizar la estructura tridimensional de las células del corazón con una precisión sin precedentes. Nuestras imágenes están formadas por cubos, los llamados vóxeles, con una longitud de borde de un nanómetro o menos. Por ejemplo: un nanómetro es la distancia que crece una uña en un segundo», explica Rog-Zielinska.
Ver el corazón latir en cámara súper lenta
Un desafío es vincular el mapeo de ultra alta resolución del corazón a un objetivo en movimiento. «Gracias a los avances recientes en imágenes, ahora tenemos una mejor comprensión de cómo se comportan las células musculares y del tejido conectivo en el corazón que late», dice el coautor Prof. Pedro KohlDirector del IEKM, quien también es vocero del Centro Alemán de Investigación Colaborativa 1425 dedicado a explorar la cicatrización cardíaca.
La microscopía electrónica en sí misma, pero también de manera crucial los métodos recientemente desarrollados para la preparación y el procesamiento posterior de las muestras correspondientes, desempeñan un papel central en la generación de conocimientos moleculares. «Es particularmente emocionante que podamos grabar células musculares como cuadros individuales en una película, gracias a la congelación de alta presión con precisión de milisegundos. Esto nos permite ver las estructuras moleculares del corazón latiendo en cámara súper lenta, por así decirlo», dice. Kohl.
Experimentos, simulaciones e inteligencia artificial se entrelazan
Las imágenes microscópicas se evalúan en IEKM con la ayuda de inteligencia artificial, asistida por simulaciones por computadora para representar la función cardíaca y los cambios patológicos de la manera más realista posible. «Los nuevos conocimientos adquiridos nos permiten obtener una comprensión completamente nueva de la actividad cardíaca y, en base a esto, desarrollar nuevos conceptos terapéuticos. Esperamos un momento muy emocionante en la investigación del corazón», dice Kohl.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Friburgo. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
