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Incluso antes de que puedan bombear sangre, los corazones del bebé necesitan ritmo
Un estudio publicado en la revista Biomateriales descubre que la pulsación rítmica de las células del músculo cardíaco es una fuerza motriz en la formación inicial de las válvulas cardíacas.
El corazón se forma como un simple tubo de tejido en forma de U, compuesto por tres capas.
Una capa de células del músculo cardíaco comienza a latir incluso antes de que se formen los vasos sanguíneos. Debajo del músculo hay una capa de "jalea cardíaca", y debajo hay una capa de células endoteliales que se transformarán en células intersticiales valvulares (CIV).
Donde se forman las válvulas del corazón, las células endoteliales se incrustan en cojines de gelatina cardíaca.
Las células endoteliales se transforman en VIC, y estas células coordinan la transformación de la jalea cardíaca en los dos o tres colgajos (llamados "hojuelas") que comprenden la válvula y controlan el flujo de sangre al corazón abriendo y cerrando.
Las válvulas cardíacas son susceptibles a daños por enfermedades, cáncer, envejecimiento, ataques cardíacos y defectos de nacimiento. Alrededor de 40,000 bebés nacen con defectos cardíacos congénitos en los EE. UU. Cada año, por lo que la creación de una válvula cardíaca funcional que pueda usarse en trasplantes de pacientes ha sido una prioridad por algún tiempo.
En la actualidad existen válvulas artificiales, pero están hechas de plástico, por lo que los niños que nacen con defectos cardíacos congénitos deben someterse a múltiples cirugías para reemplazarlos a medida que crecen.
Cultivo de válvulas cardíacas artificiales fuera de las células humanas
La solución que los investigadores detrás del nuevo estudio están trabajando es crear una válvula artificial de las células humanas que crecerá con el niño.
"Durante los últimos 15 años, la gente ha intentado crear una válvula cardíaca a partir de tejido artificial utilizando métodos de ingeniería de fuerza bruta sin ningún éxito", dice W. David Merryman, profesor asistente de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Vanderbilt en Nashville, TN.
"Decidimos dar un paso atrás y estudiar cómo las válvulas del corazón se desarrollan naturalmente para que podamos descubrir cómo duplicar el proceso".
Para hacer esto, el Prof. Merryman dirigió un equipo de ingenieros, científicos y clínicos en una serie de experimentos con corazones de pollo. La mayoría de las válvulas cardíacas de animales atraviesan su ciclo alrededor de mil millones de veces en su vida, pero las válvulas de corazón humano y de pollo, que se desarrollan de manera similar, cambian de 2 a 3 mil millones de veces.
En la primavera de 2012, el equipo de Vanderbilt anunció que habían identificado genes y vías moleculares previamente desconocidos asociados con la formación de válvulas de salud. Su último trabajo, el examen de las "fuerzas mecánicas" que influyen en la formación de la válvula cardíaca, completa las lagunas en el conocimiento del equipo.
"El estudio genético nos dio la lista de las piezas básicas (el hardware) necesarias para construir una válvula cardíaca y este último estudio nos proporciona la información que necesitamos sobre el entorno que se requiere", dice el profesor Joey Barnett, co-director investigador en el proyecto.
"Con esta información, deberíamos tener lo que necesitamos para crear células intersticiales valvulares, que son los componentes básicos de las válvulas cardíacas".
Las células que golpean rítmicamente ayudan a las válvulas cardíacas a formarse
Un procedimiento estándar para observar las primeras etapas del desarrollo del corazón es extraer el corazón de un polluelo -en el punto en que tiene el tamaño y la forma de una coma en una página impresa- y colocarlo en un plato de cultivo celular con gel de colágeno.
Pero esto solo no era adecuado para estudiar las fuerzas mecánicas involucradas en la formación de las válvulas.
Los investigadores querían medir la pulsación de las células del corazón para ver cómo esto influía en la formación de la válvula, por lo que crearon un programa de computadora que analizaba secuencias de imágenes microscópicas en la superficie del gel.
"Hemos descubierto que las fuerzas mecánicas son importantes cuando se fabrican corazones de bebé", dice Mary Kathryn Sewell-Loftin, la estudiante graduada de Vanderbilt que creó el programa de computadora.
Estudiando las ubicaciones en el mapa de la computadora donde se formaron los VIC, el equipo determinó que los VIC se forman preferentemente en áreas de "alta tensión" causadas por la expansión rítmica y la contracción de las células del músculo cardíaco.
"El descubrimiento de que las deformaciones producidas por las células del músculo cardíaco latiendo son importantes proporciona una perspectiva completamente nueva sobre el proceso", dice el profesor Merryman.
Luego, el equipo de Vanderbilt trabajará con un investigador de células madre para producir sus propias células endoteliales, de las cuales esperan poder producir VIC humanos. Una vez que tienen los VIC, los investigadores creen que deberían ser capaces de desarrollar válvulas cardíacas humanas artificiales en un biorreactor.
Tasa Global de Malaria - Estimación
Según las estimaciones de los datos de vigilancia de rutina, en 2009 se produjeron aproximadamente 225 millones de casos de malaria en todo el mundo. Esta estimación es menor en comparación con otras cifras publicadas, como las del Proyecto Atlas de la Malaria (MAP), en particular estimaciones de casos de malaria fuera de África. En PLoS Medicine, Richard Cibulskis y su equipo en la OMS en Ginebra, Suiza publican una crítica de diferentes métodos de estimación de la incidencia mundial de la malaria.
Tabla de contenido Descripción general Uso Aprobación Seguridad Splenda frente a la stevia Con las crecientes tendencias de la obesidad y la diabetes tipo 2, muchas personas buscan edulcorantes alternativos para aliviar sus ansias de azúcar. La sucralosa, conocida con el nombre de marca Splenda, es un edulcorante artificial aprobado para uso general como sustituto del azúcar.
