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. Los hallazgos en el rango de los nanómetros son de gran importancia para el desarrollo de nuevas terapias, por ejemplo, en el caso de ataques cardíacos o arritmias cardíacas.

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. Los hallazgos en el rango de los nanómetros son de gran importancia para el desarrollo de nuevas terapias, por ejemplo, en el caso de ataques cardíacos o arritmias cardíacas.

«Con las técnicas de microscopía de alta resolución desarrolladas por nosotros y otros en todo el mundo, estamos obteniendo información fascinante sobre la ultraestructura dinámica del corazón», dice el primer autor del estudio, el Dr. Eva Rog Zielinska. Dirige la sección de imágenes 4D en el Instituto de Medicina Cardiovascular Experimental (IEKM) en el Centro Universitario del Corazón del Hospital Universitario de Freiburg. «Podemos usar este conocimiento para analizar la estructura tridimensional de las células del corazón con una precisión sin precedentes. Nuestras imágenes consisten en cubos, los llamados vóxeles, con una longitud de borde de un nanómetro o menos. Para ilustrar: Un nanómetro es la distancia que crece una uña en un segundo”, explica Rog-Zielinska.

Mira los latidos del corazón en cámara súper lenta

Un desafío es vincular un mapa de ultra alta resolución del corazón a un objetivo en movimiento. «Gracias a los avances recientes en imágenes, ahora entendemos mucho mejor 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, que se dedica a la investigación de la cicatrización del corazón.

La microscopía electrónica en sí misma, pero también los métodos recientemente desarrollados para la preparación y el procesamiento posterior de las muestras correspondientes, desempeñan un papel central en la generación de conocimiento molecular. «Es particularmente emocionante que podamos grabar células musculares como cuadros individuales en una película, gracias a la congelación de alta presión con una precisión de milisegundos. De esta forma, podemos observar las estructuras moleculares del corazón latiendo en cámara súper lenta», dice Kohl.

Experimentos, simulaciones e inteligencia artificial se entrelazan

Las imágenes microscópicas se evalúan en el IEKM con la ayuda de inteligencia artificial, con el apoyo de simulaciones por computadora para representar la función cardíaca y los cambios patológicos de la manera más realista posible. «Los nuevos hallazgos nos permiten obtener una comprensión completamente nueva de la actividad cardíaca y, en base a esto, desarrollar nuevos conceptos de terapia. Esperamos con ansias un momento muy emocionante en la investigación del corazón”, dice Kohl.

Lanzamiento original:
Kohl, P., Greiner, J., Rog- Zielinska, E. (2022): Microscopía electrónica de nanodinámica 3D cardíaca: forma, función, futuro. En: Nature Reviews Cardiología. https://doi.org/10.1038/s41569-022-00677-x

Contacto:
Drs. Eva Rog- Zielinska y Peter Kohl
Instituto de Medicina Cardiovascular Experimental
Centro Universitario del Corazón de Friburgo – Bad Krozingen
hospital universitario de Friburgo
Teléfono: +49 (0)761 / 270-63950
[email protected]
[email protected]

Annette Kollefrath-Persch
Universidad y comunicación científica.
Universidad de Friburgo
Teléfono: +49 (0)761/203-8909
Correo electrónico: [email protected]


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