El corazón bajo la lupa: investigamos las propiedades mecánicas de las células cardíacas para comprender enfermedades
Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte a nivel global. Diversos estudios han demostrado que estas afecciones se asocian con alteraciones en la mecánica celular, como el aumento de rigidez en las células del corazón (cardiomiocitos). Esta revisión incluye una breve descripción cronológica de estudios clave realizados con AFM en cardiomiocitos, destacando sus aportes al conocimiento de patologías cardíacas.
A través del uso de AFM, los investigadores han logrado medir con precisión parámetros como la elasticidad, adherencia y respuesta al estrés mecánico de las células en diferentes condiciones fisiológicas y patológicas, incluyendo diabetes, envejecimiento, fallas cardíacas, y cardiomiopatías hereditarias.
Entre los hallazgos destacados, se identificaron:
- Cambios estructurales y aumento de rigidez en cardiomiocitos en modelos de diabetes tipo 1, vinculados a alteraciones en proteínas del citoesqueleto.
- Diferencias mecánicas en células expuestas a quimioterapia, hipertensión o condiciones de envejecimiento.
- Aplicaciones de AFM en combinación con otras tecnologías para analizar la contracción celular en modelos derivados de células madre humanas.
La revisión también plantea los desafíos técnicos del uso de AFM, como la necesidad de automatización y mejoras en la velocidad de adquisición de datos, y propone su potencial como herramienta de diagnóstico y desarrollo terapéutico.
El artículo está disponible en: https://link.springer.com/article/10.1007/s12551-025-01307-9
Descripción de la imagen
Mapas de topografía y elasticidad de cardiomiocitos vivos de ratones control y T1DM (Diabéticos tipo 1) obtenidos por AFM. Imágenes representativas de la topografía AFM (altura 3D y error de fuerza máxima) y mapa de elasticidad (módulo DMT) de ratones control (fila superior) y T1DM (fila inferior).
Las líneas continuas y discontinuas en las imágenes de error de fuerza máxima indican ejes de cardiomiocitos largos y cortos, respectivamente. Los mapas de control muestran dos miofibrillas paralelas muy espaciadas que casi parecen una sola.
Reimpreso de la referencia Romanelli et al. (2024). Am J Physiol Cell Physiol 327(5):C1263-C1273, con permiso de la Sociedad Americana de Fisiología. https://journals.physiology.org/doi/epdf/10.1152/ajpcell.00273.2024