En una reciente publicación de la revista Nature, se presentó un nuevo mapa detallado a nivel celular y molecular del corazón humano. Con ello, se espera lograr una mayor comprensión sobre cómo funciona este órgano vital, comprender los fallos que se producen con las enfermedades cardiovasculares y trabajar en la búsqueda de nuevos tratamientos.
El mayor atlas de corazón hasta la fecha fue elaborado por investigadores de la Universidad de Harvard, el Hospital Brigham and Women’s el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular (MDC) de Alemania, el Imperial College de Londres y sus colaboradores mundiales. Para construirlo, analizaron medio millón de células individuales y núcleos, pertenecientes a seis áreas diferentes y obtenidas por 14 donantes. Gracias a ello, este mapa no solo evidencia la gran diversidad celular del órgano. También presenta a los especialistas e interesados tipos de células del músculo cardíaco, células inmunes protectoras del corazón y una intrincada red de vasos sanguíneos. Incluso, predice la comunicación entre células, un mecanismo indispensable para mantener el funcionamiento del corazón.
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Construcción multidimensional DEL CORAZÓN desde la genética
A través de la secuenciación sc/snRNA-Seq con aprendizaje automático y técnicas de revelación de imagen in situ, se logró cuantificar la composición celular, destacando las características particulares de las cámaras, las diferencias entre hombres y mujeres encontradas gracias a los donantes. Dentro de cada compartimiento celular, se identificaron y validaron genes específicos del linaje prototípico y los genes con expresión cardíaca que no había sido reconocida previamente.
“Esta es la primera vez que alguien ha mirado las células individuales del corazón humano a esta escala, lo que sólo ha sido posible con la secuenciación de células individuales a gran escala”, dijo Norbert Hübner, co-autor principal y profesor del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular al reconocido medio de comunicación MedicalXpress.
De acuerdo con la publicación, los investigadores concuerdan en que los cardiomiocitos (CM) son las células de mayor prevalencia. Además de ello, comprenden mayores en los ventrículos que en las aurículas. También hay disparidades según el sexo de los individuos: se evidenció un número más elevado de cardiomiocitos en mujeres que eno hombres. Las diferencias transcripcionales entre las poblaciones de aCM y vCM indican diferentes orígenes de desarrollo, hemodinámica distintiva fuerzas y funciones especializadas en las cámaras cardíacas.
Otro de sus hallazgos más llamativos tiene que ver con los vasos sanguíneos y la observación del flujo en el corazón humano con un nivel de detalle sin precedentes. En la creación de atlas se observó cómo las células de estas venas y arterias se adaptan a las diferentes presiones y ubicaciones y cómo esto podría ayudar a los investigadores a entender qué es lo que falla en los vasos sanguíneos durante una enfermedad coronaria.
“Nuestro esfuerzo internacional proporciona un conjunto de información inestimable a la comunidad científica al iluminar los detalles celulares y moleculares de las células cardíacas que trabajan juntas para bombear sangre alrededor del cuerpo”, dijo la coautora principal Michela Noseda del Imperial College de Londres al mismo medio de comunicación.
En otra línea, los científicos se centraron en la comprensión de la reparación del daño cardíaco. De forma particular, examinaron cómo las células del sistema inmunológico interactúan y se comunican con otras células en un corazón sano y cómo ésta difiere de la interacción en el músculo esqueletal. “El conocimiento de la gama completa de células cardíacas y su actividad genética es una necesidad fundamental para comprender cómo funciona el corazón y empezar a desentrañar cómo responde al estrés y la enfermedad”, expresan los autores del estudio.
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La observación en detalle sugiere, según los investigadores, objetivos específicos que pueden conducir a terapias individualizadas en el futuro, creando medicinas personalizadas para las enfermedades cardíacas y mejorando la eficacia de los tratamientos para cada paciente. El mapa del corazón hace parte de la iniciativa Human Cell Atlas, un recurso gratuito interactivo y de alcance global en el que participan numerosos grupos de investigación.
Con la presentación de esta nueva herramienta, los investigadores esperan que sus resultados informen a los estudios de otras regiones cardíacas (válvulas, músculo papilar, sistema de conducción) e impulsen los estudios con grandes cohortes para dilucidar los papeles de la edad, el género y sobre la fisiología cardíaca normal. Esto podrá presentar conocimientos mucho más específicos que faciliten la comprensión mecánica de las enfermedades cardíacas.
La exploración del atlas del corazón humano se puede realizar aquí.
