UN CORAZÓN DE SIETE VÁLVULAS

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Presento aquí las investigaciones realizadas por nuestro grupo de jovenes investigadores que ha retomado la linea de trabajo iniciada dos cursos atrás. Claudia, Leticia, Juan, Félix, Diego, Sara, Blanca y Francisca forman el equipo  que brillantemente defendió las dos investigaciones realizadas en la XX Reunión Científica  que tuvo lugar el pasado 25 de febrero en la Feval de Don Benito.  En esta ocasión hemos contado con la colaboración de José Estévez García.  Muchas gracias a todos ellos, alumnos y profe,  por su aptitud y su actitud al sacrificar una buena parte de su tiempo libre en  estos trabajos.

2247_htoto40x_dias_sis_montageSiete son las válvulas que posee el corazón de D. melanogaster que vemos aquí encima a 100X en sus dos fases del ciclo -sístole y diástole-Es uno de los modelos de invertebrados más empleados en investigación de la fisiología normal y patólogica del corazón humano. Salvando las diferencias estructurales evidentes su funcionamiento es sorprendentemente similar.Posee un corazón tubular con un total de  tres  pares de válvulas ostiolares (incurrentes) y una válvula aórtica. Poco se conoce de su mecánica de bombeo y mucho se da por supuesto. El corazón  de larvas y adultos es alargado y tubular y aun no se conoce bien su mecánica precisa. Parece lógico suponer que la diferente  morfología respecto al embrión implica un funcionamiento también diferente.

Esta investigación muestra los hallazgos realizados mediante la grabación en video HD de la actividad de las células del corazón de larvas vivas  de D. melanogaster. A gran aumento (400-1000X) se muestran en acción los diversos tipos celulares: cardiomiocitos, células de los ostiolos, válvula aórtica y músculos alares.  Demostramos que cada ostiolo está flanqueado por dos cardiomiocitos que activamente cierran la válvula cuando se contraen durante la sístole. Esto es una diferencia importante con respecto a la mecánica cardiaca en humanos, cuyas válvulas se abren/cierran pasivamente por el juego de presiones. Captamos  con resolución temporal de 40 ms  los movimientos de estas células ostiolares en el contexto de los movimientos de la pared del corazón durante un ciclo completo de sístole/diástole. Tal y como se ven justo aquí debajo, a 1000 aumentos en cuatro momentos a lo largo del ciclo que  dura unos 0,8 s. Imágenes que son únicas  y exclusivas.

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Hay  tres pares de ostiolos como este en el corazón de la larva que permiten el paso de la hemolinfa al interior del corazón.

  A partir de videos HD con una resolución temporal de 40 ms, también  investigamos aquí    la mecánica del corazón de larvas de D. melanogaster y  la compleja  secuencia de acontecimientos que se producen durante un ciclo completo que afectan al modo de contracción y a la apretura/cierre de sus válvulas ostiolares y aórtica.

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Demostramos que hay apertura/cierre simultánea  de los tres pares de ostiolos -tal y como ya se visualizado  en el embrión-  Se daba  por sentado que una onda de contracción sistólica recorre el corazón de atrás hacia delante.Nuestro trabajo  demuestra que el corazón de las larvas se contrae y dilata  todo a la vez.

   Con apertura y  cierre  de ostiolos perfectamente sicronizados con la diástole y sístole respectivamente. Es lo que se infiere del análisis de los diagramas M-mode (quimogramas), mostrados arriba,  que permiten congelar en el tiempo los movimientos de diferentes zonas  corazon y  de sus válvulas. Sin entrar en detalles: la sincronización de movimientos es perfecta.

Las explicaciones más detalladas y los vídeos  para otro día…

En nuestro horizonte dos certámenes científicos : el de  Jóvenes Investigadores del MEC  y el de MAGMA Recerca de Barcelona.