En el momento en que un corazón comienza a formarse, ha sido capturado en imágenes extraordinarias de lapso de tiempo por primera vez.
El metraje revela que las células cardíacas en un embrión de ratón comienzan a organizarse espontáneamente en una forma de corazón temprano en el desarrollo. Los científicos dicen que la técnica podría proporcionar nuevas ideas sobre defectos cardíacos congénitos, que afectan a casi uno de cada 100 bebés.
“Esta es la primera vez que hemos podido ver las células del corazón tan de cerca, durante tanto tiempo, durante el desarrollo de los mamíferos”, dijo el autor principal, el Dr. Kenzo Ivanovitch, del Gran Instituto de Salud Infantil de Ormond Street de University College London. “Primero tuvimos que cultivar los embriones de manera confiable en un plato durante largos períodos, desde unas pocas horas hasta unos días, y lo que encontramos fue totalmente inesperado”.
El metraje de los embriones en desarrollo se capturó utilizando una técnica llamada microscopía avanzada de lámina de luz. Esto permitió a los científicos rastrear a los embriones al pasar por un hito de desarrollo conocido como gastrulación, cuando el embrión comienza a formar líneas celulares distintas y comienza a establecer los ejes básicos del cuerpo.
Poco después, las células del músculo cardíaco se organizan en un tubo grande que se dividirá en secciones que eventualmente se convertirán en las paredes y las cámaras. En los bebés con defectos cardíacos, se puede formar un agujero durante este proceso.
Usando marcadores fluorescentes, el equipo etiquetó las células del músculo cardíaco llamadas cardiomiocitos, lo que hace que brille en colores distintos. Las instantáneas se capturaron cada dos minutos durante 40 horas, mostrando que las celdas se mueven, dividen y forman un órgano primitivo. Esto permitió al equipo ver cuándo y dónde aparecieron las primeras celdas que hacen que el corazón apareciera en el embrión.
Los investigadores encontraron que temprano durante la gastrulación (aproximadamente seis días en el desarrollo del embrión del ratón), las células que contribuyeron únicamente al corazón surgieron rápidamente y se comportaron de manera altamente organizada. En lugar de moverse al azar, comenzaron a seguir caminos distintos, ya sea contribuyendo a los ventrículos (las cámaras de bombeo del corazón) o las aurículas (donde la sangre ingresa al corazón del cuerpo y los pulmones).
“Nuestros hallazgos demuestran que la determinación del destino cardíaco y el movimiento de células direccionales pueden regularse mucho antes en el embrión de lo que sugieren los modelos actuales”, dijo Ivanovitch. “Esto cambia fundamentalmente nuestra comprensión del desarrollo cardíaco al mostrar que lo que parece ser la migración de células caóticas en realidad se rige por patrones ocultos que aseguran una formación cardíaca adecuada”.
El equipo dijo que las ideas podrían avanzar en la comprensión y el tratamiento de defectos cardíacos congénitos y acelerar el progreso en el cultivo de tejido cardíaco en el laboratorio para su uso en medicina regenerativa.
Los hallazgos fueron publicados en la revista EMBO.
