Resuelven un misterio de 60 años sobre el funcionamiento del corazón
Para generar imágenes en 3D del músculo cardiaco se utilizaron corazones de pacientes donantes.
La reconstrucción en 3D revela la organización de las cabezas y colas de titina y miosina.University of Kentucky / Kenneth S. Campbell, Ph.D.
El doctor Kenneth S. Campbell, un investigador de vanguardia de la Universidad de Kentucky (EE.UU.), contribuyó decisivamente a resolver un misterio de 60 años sobre el corazón. Campbell y sus colegas mapearon a nivel molecular la estructura de los sarcómeros del interior de las células (fibras) musculares cardiacas.
El misterio de la estructura de los sarcómeros
Los sarcómeros son las unidades o bloques funcionales más pequeños de la fibra muscular. Cada uno de ellos contiene filamentos gruesos de miosina y filamentos delgados de actina. Dentro de cada bloque hay cientos de filamentos de miosina. Los expertos indican que, si el corazón fuera un continente, estos filamentos gruesos serían del grosor de un cabello.
"Cada filamento tiene aproximadamente 2.000 moléculas dispuestas en una estructura realmente complicada que los científicos han estado tratando de comprender durante décadas", explica Campbell. "Sabíamos mucho sobre las moléculas individuales y la gente pensaba que las miosinas podían organizarse en grupos de seis que se llamaban coronas, pero no mucho más allá de eso", añade.
El Doctor Kenneth S. Campbell.University of Kentucky
Desentrañando su estructura
El grupo de científicos produjo reconstrucciones en 3D de una sola partícula de los filamentos gruesos del corazón. Campbell explicó que el descubrimiento más interesante realizado por su equipo es que existen tres tipos diferentes de coronas en el filamento de miosina. "Creemos que esto significa que el músculo cardiaco se puede controlar con mayor precisión de lo que pensábamos", señala.
Las imágenes proporcionan un nuevo marco para interpretar observaciones estructurales, fisiológicas y clínicas. "También nos entusiasmó ver cómo la proteína C fijadora de miosina, otra proteína relacionada con la enfermedad cardiaca genética, se encuentra dentro de la estructura. Nos brinda un nuevo nivel de información sobre cómo están dispuestas las moléculas en el corazón", expuso Campbell. El estudio se publicó, recientemente, en Nature.
University of KentuckyEl camino hacia nuevas terapias
Campbell también subraya que el estudio es importante para "descubrir nuevas terapias farmacológicas para enfermedades cardiacas que Kentucky necesita desesperadamente" y puntualizó que brinda "una comprensión mucho mejor de cómo interactúan las moléculas de nuestro corazón". "Estamos interesados en terapias para diferentes tipos de insuficiencia cardiaca y miopatías, donde los músculos del corazón no funcionan muy bien", añade Campbell.
La importancia de los donantes de muestras
Las muestras de miocardio se obtuvieron de donantes de órganos y de pacientes que estaban "recibiendo trasplantes cardíacos" que los donaron con fines de investigación, expuso Campbell, agregando que ahora han "creado un recurso enorme con aproximadamente 15.000 muestras de casi 500 personas". Campbell agradeció a los pacientes donantes. Esperamos "que sepan cuánto han ayudado a impulsar investigaciones de primer nivel para, con suerte, ayudar a otras personas que se enferman", recalcó.
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