Visualización del desarrollo cardiaco desde otra perspectiva
La morfogénesis del corazón de los vertebrados durante el desarrollo es un proceso intrincado que implica complejas interacciones entre factores genéticos y epigenéticos. Desde la determinación del destino de las células cardíacas hasta la formación de las válvulas cardíacas, este proceso de diferenciación tiene que regularse de manera precisa y sin margen de error. La incidencia de errores en cualquier etapa del proceso puede conducir a la aparición de trastornos cardíacos congénitos. La morfogénesis del corazón de las aves es parecida a la de los mamíferos, y tanto las aves como los mamíferos presentan una arquitectura cardíaca similar constituida por cuatro cavidades. Por tanto, el embrión de las aves es un modelo ideal para estudiar el desarrollo del corazón, y su accesibilidad óptica permite la observación directa de los movimientos celulares. El proyecto DYNIMHEART (Defining the biomechanics of the developing heart through high-speed dynamic fluorescent imaging in transgenic quail embryos) tenía el propósito de lograr nuevos avances científicos a este respecto, lo cual consiguió mediante imaginología fluorescente dinámica del desarrollo del sistema vascular. El equipo científico creó codornices transgénicas que expresaban proteínas fluorescentes en su endocardio o sus células endoteliales. Valiéndose de la firma espectral, se pudo registrar gráficamente su movimiento y diferenciarlas de otros tipos de células. Se desarrolló un software específico que facilitó el seguimiento de las células fluorescentes y que, mediante microscopía confocal de alta velocidad, permitió reconstruir los datos como imágenes 4D. Asimismo, los investigadores crearon una técnica llamada «enhanced Number and Brightness» (eN&B) a partir de protocolos ya existentes (N&B) que permite visualizar, con un grado de resolución sin precedentes, la agregación del receptor de EphB2 en células vivas. Esta técnica no está restringida a EphB2, sino que puede usarse con cualquier proteína que pueda marcarse por medios fluorescentes. Aplicándola a embriones vivos, se podrán determinar los principales factores que entran en juego en la separación y la morfogénesis tisular. También se prestó especial atención a la activación de la ruta Ephrin, un componente esencial de la formación del tejido conjuntivo. Los investigadores emplearon la fosforilación de los receptores tirosina quinasa como indicador de la activación de la ruta Ephrin. Además, la detección de la agregación de los receptores en tiempo real proporcionó una perspectiva nueva para el estudio de las interacciones célula-célula durante la morfogénesis tisular. Los resultados del proyecto DYNIMHEART han puesto al alcance de la comunidad científica una herramienta novedosa con la que estudiar la morfogénesis y que aporta una visión espaciotemporal sin precedentes del desarrollo cardiaco. Se espera que ello ayude a descubrir nuevas moléculas con un papel clave en la morfogénesis cardíaca.
Palabras clave
Embriogénesis, morfogénesis, DYNIMHEART, imagen por fluorescencia dinámica, codorniz transgénica, seguimiento de células fluorescentes, Enhanced Number and Brightness, eN&B, EphB2, ruta Ephrin