Investigadores de la University College de Londres (UCL) y del Instituto Francis Crick, en Reino Unido, lograron captar por primera vez en video cómo comienza a formarse el corazón.
El metraje, obtenido a partir de células de ratón, muestra cómo estas comienzan a moverse y dividirse durante una etapa crítica del desarrollo llamada “gastrulación”, hasta que comienzan a dar forma a este órgano. El proceso tomó 2 días.
De acuerdo con un comunicado de la UCL, observar este proceso permitió a los científicos identificar el origen celular del corazón.
Para el estudio, se utilizó una técnica que se conoce como microscopía avanzada de lámina de luz (LSM), que permite escanear una muestra usando una fina lámina de luz, creando imágenes tridimensionales nítidas y detalladas del tejido vivo, sin llegar a dañarlo.
¿Cómo comienza a formarse el corazón?
El proceso de gastrulación ocurre en las etapas tempranas de organismo, cuando las células comienzan a especializarse y formar las estructuras primarias del cuerpo, como lo es el corazón.
En los humanos, la gastrulación comienza durante la segunda semana del embarazo.
“Esta es la primera vez que hemos podido observar las células cardíacas tan de cerca, durante tanto tiempo, durante el desarrollo de los mamíferos“, explica el Dr. Kenzo Ivanovitch, del Instituto de Salud Infantil Great Ormond Street de la UCL y becario de investigación intermedio de la Fundación Británica del Corazón, autor principal del estudio.
“Primero tuvimos que cultivar los embriones de forma fiable en una placa de cultivo durante largos periodos, desde unas pocas horas hasta unos pocos días, y lo que descubrimos fue totalmente inesperado“, añade.
Los científicos pudieron rastrear el movimiento de las células y notaron que durante la formación del embrión y sus estructuras primarias, estas eran multipotentes, es decir, que pueden transformarse en diferentes tipos.
Observaron no solo células cardíacas, también de tipo endocárdicas, que son unas que recubren las superficies internas de los vasos sanguíneos y cavidades cardíacas.
El mayor descubrimiento fue que, al comienzo de la gastrulación, entre las primeras 4-5 horas, las células que forman el corazón emergían rápidamente y se comportaban de maneras muy organizadas, casi cómo supieran cuál era exactamente su rol.
“Nuestros hallazgos demuestran que la determinación del destino cardíaco y el movimiento direccional de las células pueden regularse mucho antes en el embrión de lo que sugieren los modelos actuales“, señala el Dr. Ivanovitch.
“Esto cambia fundamentalmente nuestra comprensión del desarrollo cardíaco al demostrar que lo que parece ser una migración celular caótica en realidad está gobernada por patrones ocultos que garantizan la formación adecuada del corazón“, plantea.
Ahora, los científicos intentarán comprender los desconocidos mecanismos que coordinan el movimiento de las células para la formación del corazón y otros órganos. Además, esto podría ayudar a identificar defectos cardíacos en bebés, por ejemplo, y también a desarrollar nuevos mecanismos en la medicina regenerativa.
“En el futuro, esperamos que este trabajo ayude a descubrir nuevos mecanismos de formación de órganos. Esto aportará información a los principios de diseño para programar con precisión los patrones y formas de los tejidos para la ingeniería de tejidos”, concluye Ivanovitch.
Referencia:
Kenzo Ivanovitch y otros autores. Coordinación temprana de la migración celular y determinación del destino cardíaco durante la gastrulación en mamíferos. Revista The EMBO Journal.
