Cómo el alcohol conduce a defectos de nacimiento: pistas de las imágenes del corazón del embrión

Los científicos han encontrado una forma de obtener una imagen del desarrollo muy temprano del corazón embrionario en la investigación que puede ayudarlos a explicar cómo el consumo de alcohol en el embarazo puede provocar defectos cardíacos en el nacimiento del bebé.

Los investigadores, con sede en Cleveland, OH, sabían que "incluso un episodio de consumo excesivo de alcohol" podría conducir al síndrome de alcoholismo fetal, que es una colección de defectos congénitos (presentes al nacer), incluidos problemas con el corazón.

"Los defectos cardíacos congénitos inducidos por el alcohol con frecuencia se encuentran entre los que amenazan la vida y requieren una corrección quirúrgica en los recién nacidos", dice el equipo dirigido por Ganga Karunamuni PhD.

Pero los científicos de la Case Western Reserve University dicen que el estudio del diminuto corazón de un embrión había sido limitado, manteniendo las razones en la oscuridad sobre cómo el alcohol inducía estos defectos cardíacos congénitos.

Sin embargo, ahora es posible visualizar estos cambios en el desarrollo. La técnica de imagen se llama tomografía de coherencia óptica, que funciona de manera similar a la del ultrasonido, pero devuelve imágenes de alta resolución en la escala micrométrica y utiliza ondas de luz en lugar de sonido.

Antes de su uso de esta tecnología innovadora, dicen los autores en el resumen del estudio:

"Pocos estudios han abordado el papel influyente de la función cardíaca alterada en la embriogénesis temprana, debido a la falta de herramientas con la capacidad de analizar pequeños corazones palpitantes".

Similitud de corazones de embriones de aves

Para superar las obvias barreras para experimentar con los efectos del alcohol en los corazones de embriones humanos, los investigadores utilizaron un modelo animal, embriones de codorniz, "cuyo desarrollo cardíaco es muy similar al de los humanos".

Expusieron un conjunto de embriones a una única y gran dosis de alcohol y compararon imágenes del desarrollo del corazón con las de embriones cuyas cáscaras de huevo no habían sido inyectadas con alcohol.

La cantidad de alcohol administrada en el estudio, que ha sido publicada por la American Physiological Society, fue "proporcional a la cantidad que se consideraría un episodio único de consumo excesivo de alcohol en una mujer embarazada".

Para ver los efectos del alcohol, la tomografía de coherencia óptica les dio a los científicos la capacidad de mirar a través de las capas de tejido, y centraron este trabajo en una etapa particular del desarrollo normal cuando el embrión es sensible a la inducción de defectos de nacimiento.

Llamada gastrulación, esta etapa ve el corazón embrionario muy temprano cambiar de una forma de tubo a un circuito en forma de bucle. Esto ocurre en los primeros días después de la ovulación, cuando el embrión dejó de ser una bola de células, pero aún formará el tubo neural primitivo que dará lugar a la médula espinal y al cerebro.

Efectos adversos en el flujo sanguíneo

Comparando los patrones de flujo sanguíneo del corazón y la anatomía en esta etapa, los investigadores descubrieron las diferencias causadas por el alcohol, que podrían vincular a los defectos de nacimiento esperados que posteriormente encontraron en los corazones completamente desarrollados.

"Los defectos dramáticos cercanos a la eclosión" incluyen paredes más delgadas que separan las cuatro cámaras del corazón y las válvulas dañadas, es decir, defectos valvuloseptales en etapa tardía, en otras palabras.

Las primeras diferencias en el flujo sanguíneo cardíaco embrionario que llevaron a estos defectos incluyeron una porción mucho más grande de sangre que fluye hacia atrás a través del circuito cardíaco después de cada latido, denominado flujo regurgitante más alto.

Las primeras diferencias estructurales, mientras tanto, se encontraron en "cojines cardíacos auriculoventriculares" más pequeños: las colecciones de células que más tarde se convirtieron en válvulas y paredes de la cámara del corazón.

Fuerzas mecánicas

Los autores citan otras investigaciones en el contexto de su estudio que han demostrado que el desarrollo del corazón puede verse afectado por el hecho de que sus células "responden a las fuerzas mecánicas del flujo sanguíneo".

Sugieren que la función defectuosa que descubrieron en los corazones embrionarios puede a su vez dirigir el órgano en desarrollo posterior en la dirección incorrecta, "preparando el escenario para que surjan defectos mayores".

Concluyendo sus hallazgos, los investigadores señalan la importancia de obtener una mejor comprensión científica del síndrome de alcoholismo fetal:

"Con un promedio de 4 millones de embarazos en EE. UU. Por año, habrá aproximadamente 10,000 casos de defectos cardíacos congénitos inducidos por el alcohol.

El estudio continuo de los mecanismos implicados en el desarrollo de defectos congénitos cardíacos inducidos por el alcohol está justificado para implementar tratamientos efectivos y / o estrategias de prevención ".

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