Logran documentar por primera vez en la historia cómo comienza a formarse un corazón humano desde sus primeras etapas
Por primera vez, un equipo de investigadores británicos logró registrar en tiempo real el inicio de la formación del corazón en un embrión. Utilizando tecnología de microscopía avanzada y embriones de ratón, los científicos revelaron cómo las células cardíacas emergen, se especializan y se organizan con patrones precisos desde las primeras horas del desarrollo embrionario.
El descubrimiento, publicado en The EMBO Journal, fue liderado por Kenzo Ivanovitch y Shayma Abukar, del University College London (UCL) y el Instituto Francis Crick. Esta investigación no solo desafía teorías previas sobre la aparente aleatoriedad celular, sino que también ofrece nuevas perspectivas sobre la prevención de cardiopatías congénitas y aplicaciones futuras en medicina regenerativa.
Tecnología de punta al servicio de la ciencia cardíaca
El estudio se basó en un modelo animal diseñado específicamente para este propósito. Los investigadores utilizaron la técnica conocida como microscopía de hoja de luz avanzada, que permite iluminar con una capa fina de luz el tejido sin dañarlo, generando imágenes tridimensionales de alta resolución. Gracias a esta herramienta, lograron observar el proceso completo de formación del corazón durante más de 40 horas, capturando imágenes cada dos minutos.
Los embriones de ratón fueron cultivados en laboratorio durante periodos prolongados para permitir el seguimiento de los movimientos celulares desde la etapa de gastrulación, que en humanos ocurre en la segunda semana de embarazo. Durante esta fase, las células comienzan a diferenciarse y a definir sus funciones en la formación de órganos, incluido el corazón.
“Es la primera vez que logramos observar con tal nivel de detalle cómo se comportan las células cardíacas en un mamífero en desarrollo”, señaló Ivanovitch, quien remarcó el impacto potencial de este avance en la comprensión de los mecanismos que rigen la morfogénesis del corazón.
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Las claves del descubrimiento: migración ordenada y células con destino definido
Uno de los principales hallazgos del estudio fue la identificación de patrones organizados en el movimiento de las células cardíacas. A diferencia de lo que sugerían modelos anteriores, estas no se desplazan de forma aleatoria, sino que siguen trayectorias definidas desde etapas muy tempranas. Las células precursoras del corazón aparecen entre cuatro y cinco horas después de la primera división celular y migran con precisión hacia las regiones donde se formarán las cavidades cardíacas.
Para seguir esta evolución, los investigadores emplearon marcadores fluorescentes que hicieron brillar los cardiomiocitos —las células musculares del corazón— permitiendo rastrear su trayectoria e integración en el tejido cardíaco en formación. Así, pudieron construir un árbol genealógico celular que rastrea cada cardiomiocito hasta su célula madre multipotente.
Estas observaciones demostraron que la determinación del destino cardíaco ocurre mucho antes de lo estimado. Además, revelaron que el corazón no surge de un solo grupo celular, sino de múltiples poblaciones celulares que emergen en distintos momentos y lugares durante la gastrulación. Este conocimiento reconfigura por completo la comprensión del desarrollo del corazón y sugiere que su formación responde a una verdadera coreografía celular, como la definió Abukar.
Implicancias para las cardiopatías congénitas y la medicina regenerativa
Este avance tiene implicaciones directas en la comprensión y el tratamiento de las cardiopatías congénitas, que afectan aproximadamente a 1 de cada 100 recién nacidos a nivel mundial. Estas malformaciones muchas veces se deben a errores en la organización celular durante las primeras fases del desarrollo.
Gracias a la información obtenida, será posible perfeccionar los modelos existentes para detectar cuándo y cómo se producen esos fallos. Esto abriría la puerta a diagnósticos más tempranos y terapias más específicas para tratar o incluso prevenir estos trastornos del corazón.
Además, el conocimiento detallado sobre la formación cardíaca permitirá avanzar en la ingeniería de tejidos, un campo clave de la medicina regenerativa. Con estos datos, los científicos podrán diseñar técnicas más precisas para cultivar tejidos cardíacos funcionales en laboratorio, con estructuras y formas programadas según patrones biológicos reales.
“La meta a largo plazo es establecer principios que nos permitan guiar el desarrollo de órganos complejos de forma controlada”, afirmó Ivanovitch. Este objetivo cuenta con el respaldo de la Fundación Británica del Corazón, que financió el estudio como parte de su compromiso con la innovación científica en enfermedades cardiovasculares.