Biología

Iluminar el corazón... literalmente

(NC&T) El logro, hecho realidad en la Universidad de Bristol, puede representar un gran avance para la investigación cardiológica que busca conseguir una más pronta recuperación del corazón cuando éste es reactivado después de un ataque o una cirugía cardiaca.

Ser capaces de ver con exactitud qué está ocurriendo en las células del corazón será de gran ayuda para conocer mejor las enfermedades de este órgano.

Las "centrales de energía" en el interior de las células son las mitocondrias. Ellas convierten la energía de los alimentos en energía química, sintetizando un portador de la misma llamado trifosfato de adenosina, o ATP (por las siglas del inglés de Adenosine TriPhosphate).

Bajo condiciones normales, las mitocondrias son capaces de sintetizar ATP extremadamente rápido cuando el corazón está bajo estrés, como ocurre durante el ejercicio físico o la respuesta instintiva ante un peligro.

Luciferasa en el corazón
Células cardíacas vivas, a la izquierda, y muertas. (Foto: Elinor Griffiths)
Sin embargo, el equipo constató que cuando las células son forzadas a reanudar su trabajo después de un reposo total, situación que ocurre por ejemplo cuando el corazón reanuda su actividad después de una cirugía cardiaca o un ataque, hay un intervalo de tiempo durante el cual el suministro de ATP disminuye antes de que la producción mitocondrial comience de nuevo, con el riesgo de que ello impida que el corazón lata de manera correcta.

Los investigadores hicieron uso de una proteína llamada luciferasa, que está presente en las luciérnagas y es la causa de su brillo. Usando técnicas de biología molecular, transfirieron formas modificadas del ADN que codifica la luciferasa hacia el interior de las células del corazón. Éstas entonces adquirieron la capacidad de producir su propia luciferasa. Las modificaciones permitieron que la luciferasa fuera producida dentro de las mitocondrias.

Como la luciferasa brilla en presencia del ATP, la cantidad de luz, y por ende la cantidad de ATP, puede ser detectada usando un microscopio y una cámara de alta sensibilidad.

El avance que representa esta técnica puede ser beneficioso en enfermedades del corazón donde las mitocondrias no pueden producir suficiente ATP. Cuando esto sucede, el corazón no posee suficiente energía para realizar su función de bombear sangre con eficacia, lo que puede conducir a un ataque cardíaco.

La manera exacta en que las mitocondrias ajustan el suministro de ATP para cubrir la demanda no es del todo conocida. La posibilidad de medir directamente los niveles de ATP en el interior de las mitocondrias de células vivas del corazón en tiempo real implicará un importante salto adelante hacia un conocimiento mucho mayor sobre estos mecanismos.


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