miércoles, 2 de mayo de 2018

Identifican factores esenciales para el normal desarrollo del corazón embrionario - DiarioMedico.com

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ESTUDIO PUBLICADO EN 'ELIFE’

Identifican factores esenciales para el normal desarrollo del corazón embrionario

Recrean cómo ocurre el proceso de looping o torsión cardiaca, que sigue un patrón muy definido.
Carmen Calle   |  04/04/2018 15:28
 
 
Jorge Domínguez
Jorge Domínguez, del Grupo de Investigación Miogénesis Cardiaca y Esquelética: Regeneración Muscular de la Universidad de Jaén. (DM/CF)
Jorge Domínguez, del Grupo de Investigación Miogénesis Cardiaca y Esquelética: Regeneración Muscular de la Universidad de Jaén, junto con investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC, Madrid), de la Universidad de Anglia Oriental (Norwich, Reino Unido) y del Instituto Francis Crick (Londres), han participado en un estudio -publicado en la eLife y liderado por Sigolene Meilhac, del Instituto Pasteur (París)- para describir de forma completa y exhaustiva el looping o torsión cardiaca durante el desarrollo embrionario.
Una de las etapas primordiales durante el desarrollo cardiaco es la denominada fase de torsión o looping cardiaco. El corazón se forma en la parte medial del embrión y constituye un tubo hueco, formado por una capa de miocardio, recubierta internamente por endocardio. Este tubo cardiaco sufre una torsión, un giro hacia la derecha que dará paso, en fases posteriores, a un órgano en el cual comienzan a insinuarse las cuatro cámaras cardiacas, las aurículas y ventrículos, con sus correspondientes tractos de entrada y salida.
El looping cardiaco es un proceso muy conservado en vertebrados y constituye el primer signo de asimetría morfológica encontrada en estos organismos. Este proceso es de vital importancia para que se forme un corazón libre de malformaciones.
"Estudios anteriores han evidenciado que cuando aislamos ese tubo cardiaco y lo ponemos en cultivo in vitro sufre esa torsión, pero no adquiere la forma correcta observada in vivo. Por tanto, aunque tiene la capacidad de "girar o torsionarse", deben existir otros factores externos, además de los intrínsecos, responsables de que este proceso de looping cardiaco se lleve a cabo de forma correcta. Y estos factores son los que hemos estudiado en este proyecto, mediante el uso de herramientas in silico, es decir, simulación por ordenador en 3D", ha indicado Domínguez.

Metodología

En primer lugar, estos investigadores han estudiado en el laboratorio, utilizando como modelo embriones de ratón, mediante ensayos in vitro y ex vivofactores determinantes para la correcta torsión del tubo cardiaco, como la proliferación celular dentro del propio tubo cardiaco, la orientación del looping, el ingreso de células extracardiacas al corazón que se está formando y el patrón de ruptura del mesocardio dorsal.
Posteriormente, han empleado un software donde han incluido todos los datos obtenidos en el laboratorio. "Esto nos ha permitido -comenta Domínguez- recrear cómo ocurre el proceso del looping o torsión cardiaca, el cual sigue un patrón muy bien definido, de tal forma que cualquier ligera variación en alguna de las variables que hemos tenido en cuenta es responsable de alteraciones durante la torsión cardiaca y, por ende, del normal desarrollo del corazón y aparición de malformaciones cardiacas".

Resultados

Este investigador ha resaltado los resultados obtenidos a partir de los ensayos realizados mediante microinyección con fluoróforos lipofílicos. "Empleamos la microinyección de un colorante que tiene la habilidad de unirse a las membranas celulares en una población de células localizadas fuera del tubo cardiaco y a ambos lados, derecha e izquierda. Estas células marcadas con el colorante ingresan a ese tubo cardiaco que está creciendo en tamaño y está sufriendo la torsión. Nuestros resultados demuestran que el ingreso de estas células no es simétrico y que las células del lado derecho contribuyen más a la formación del tubo cardiaco", ha destacado.
Cuando estos datos los incluyeron en el ordenador, junto con las otras variables ya mencionados, y recrearon el looping cardiaco, observaron que éste se produce de forma correcta. Sin embargo, si al introducir los datos obtenidos de estos ensayos de microinyección, se invierte el patrón, es decir, que sean las células de la izquierda las que contribuyen más a la formación del tubo cardiaco, el proceso de torsión cardiaca no se produce de forma normal.
Otro grupo de ensayos contemplaron el análisis del ángulo de rotación del tubo cardiaco sobre su mismo eje. Nuevamente, mediante marcaje con estos colorantes en la parte superior del tubo cardiaco, pudieron observar que el tubo cardiaco gira sobre sí mismo unos 25 grados. En la simulación por ordenador, una alteración en el número de grados en los que gira el tubo cardiaco conlleva alteraciones morfológicas durante el looping, con la consecuente aparición de anomalías, desde un punto de vista morfológico, en el corazón que se está formando.
Domínguez concluye que "es la primera vez que se analizan de forma conjunta todos los factores o variables que están participando en la torsión cardiaca. Además, la simulación por ordenador 3D va a permitir estudiar con profundidad, no sólo otros aspectos del desarrollo cardiaco, sino también cómo se forman otros órganos durante el desarrollo embrionario".

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