El avance clave de la investigación podría generar nuevos tratamientos para las enfermedades cardíacas
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Los científicos que examinan el corazón que late han resuelto un misterio fundamental de hace décadas sobre cómo funciona el corazón. La revelación podría presagiar el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades cardíacas, la principal causa de muerte en todo el mundo.
Investigadores de la Escuela de Medicina de Virginia Oriental, la Universidad Estatal de Florida y la Universidad de Virginia han observado por primera vez un pequeño filamento muscular durante una etapa crucial en un corazón que late. La investigación fue publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences.
El corazón es un músculo único que se contrae y relaja aproximadamente una vez por segundo en la mayoría de las personas. Cada latido del corazón depende de las interacciones cíclicas entre los filamentos gruesos y delgados del músculo cardíaco, un proceso orquestado por niveles crecientes y decrecientes de calcio, dijo Vitold Galkin, profesor asociado de ciencias fisiológicas en la Escuela de Medicina de Virginia del Este y autor del estudio.
Durante la fase «sistólica», el calcio se une a los filamentos delgados y permite interacciones con los filamentos gruesos para producir la fuerza necesaria para que el músculo cardíaco se contraiga.
«Durante décadas, la estructura del filamento delgado en este se desconocía el punto importante», dijo Galkin. «Esto limitó drásticamente nuestra comprensión de la regulación del filamento delgado por el calcio».
Los investigadores trabajaron durante dos años para abordar los desafíos técnicos presentados por la estructura compleja del filamento delgado y la dificultad de preparar la muestra para su examen. .
Una vez superados esos desafíos, el equipo usó microscopía crioelectrónica para observar directamente la estructura del filamento delgado a medida que el corazón se contrae y late, hallazgos que abren una nueva vía para la investigación de enfermedades cardíacas.
«Ahora podemos entender completamente cómo las enfermedades hereditarias del corazón afectan su capacidad de trabajo», dijo José R. Pinto, profesor asociado de ciencias biomédicas en la Universidad Estatal de Florida. «Básicamente, creamos un nuevo modelo estructural para el filamento delgado cardíaco y, en base a eso, ahora podemos abordar varias preguntas existentes sobre el funcionamiento del corazón en la salud y la enfermedad».
Los datos del equipo de investigación revelan cómo las partes del filamento delgado cooperan para pasar de la fase de diástole del latido del corazón, cuando el músculo cardíaco está relajado, a la sístole, cuando el músculo cardíaco se contrae y bombea sangre.
«El avance en nuestro conocimiento fundamental del músculo cardíaco La regulación allana el camino para el diseño racional de intervenciones terapéuticas personalizadas que podrían mejorar potencialmente la función del músculo cardíaco en corazones enfermos», dijo Galkin.
La investigación fue innovadora por varias razones, dijo el coinvestigador P. Bryant Chase. , profesor de ciencias biológicas en la Universidad Estatal de Florida. Eso incluye la identificación de estructuras individuales a lo largo de filamentos delgados en tres concentraciones de calcio, incluida una estructura previamente desconocida en calcio sistólico, y el uso de filamentos delgados de un corazón de cerdo, que es muy similar en tamaño y frecuencia cardíaca a un corazón humano.
«Nuestros resultados proporcionan una base nueva y fundamental para comprender y modelar el filamento delgado en la salud y la enfermedad porque varias enfermedades genéticas del corazón afectan a las proteínas del filamento delgado», dijo.
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Llegando al corazón de los latidos del corazón: revelación de la estructura y función del filamento delgado cardíaco Más información: Cristina M. Risi et al, The structure of the native cardiac thin filament at sistólico Niveles de Ca2+, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2024288118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad Estatal de Florida Cita: El avance clave de la investigación podría generar nuevos tratamientos para enfermedades del corazón (2021, 23 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-key-advance-spawn-treatments-heart.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.