Los investigadores que estudiaron cómo un virus generalmente benigno ataca el corazón humano con consecuencias a veces fatales determinaron que el virus interrumpe el sistema eléctrico del corazón y con impactos duales no reconocidos previamente.
El adenovirus, que generalmente puede causar un resfriado común, tiene un impacto mucho más peligroso si llega al corazón.
Cuando el virus se comanda las uniones brechas, puede ralentizar la producción de conexina43, perturbando el sistema eléctrico que mantiene al corazón latiendo adecuadamente, lo que provoca arritmias y, a veces, muerte cardíaca repentina.
Calhoun realizó experimentos específicos que confirmaron que el virus puede secuestrar efectivamente el sistema que usan las células del músculo cardíaco para comunicarse. Investigaciones similares a menudo se realizan utilizando modelos de ratón, pero anteriormente los científicos carecían de un modelo eficaz para el adenovirus y el corazón humano.
Calhoun innovó una técnica de diagnóstico utilizando cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas, células de la piel humana convertidas en células cardíacas. Aplicó adenovirus a esas células y observó lo que sucedía.
Vio lo que esperaba: el virus se hizo cargo de los cruces de brechas para sus propios fines de replicación, pero vio algo más que no esperaba.
"Me di cuenta de que estaban ocurriendo dos procesos distintos aquí, con el virus dando un doble golpe a la capacidad de la célula para comunicarse con sus vecinos", dijo Calhoun. "En primer lugar, estaba cerrando rápidamente los canales existentes y, en segundo lugar, se estaba cerrandola capacidad de las células para hacer nuevas ".
Smyth y Calhoun se interesaron especialmente en cómo el virus detuvo la creación de conexión de conexina43 y la formación de la unión de huecos. El virus cambió una vía de proteínas que se describe clásicamente como hacer nueva conexión para suprimir la conexión. Smyth ve prometedor para aprender más sobre cómo el virus hizo ese cambio.
"Podríamos aprender algo muy nuevo acerca de la biología molecular que está causando ese cambio", dijo Smyth, quien también es profesor asociado de ciencias biológicas en el Virginia Tech College of Science y de educación básica en ciencias en la Virginia Tech Carilion Schoolde Medicina.
"La investigación tiene algunas limitaciones para extender los hallazgos al corazón vivo porque se realiza in vitro, en un plato fuera del cuerpo humano, pero aún tiene un gran valor", dijo Smyth. Los estudios fundamentales proporcionan la base para elinvestigación traslacional que descubre métodos terapéuticos y de diagnóstico que mejoran la salud de las personas ".
"Nos dan consejos y pistas sobre qué buscar", dijo Smyth. "Esta investigación va más allá de la infección viral con la esperanza de que podamos generar nuevas intervenciones terapéuticas para los corazones enfermos", dijo Calhoun. "Estamos esencialmenteaprender del adenovirus para encontrar las formas más eficientes de detener, en lugar de causar, arritmias ".
La investigación de Calhoun formó una parte importante de su tesis doctoral recientemente defendida. Se complementa con el trabajo de Rachel Padget, otra investigadora en el laboratorio de Smyth que recientemente recibió una beca de los Institutos Nacionales de Salud para desarrollar un primer modelo de ratón para investigar cómoEl adenovirus ataca el corazón.
Calhoun, originario de Niceville, Florida, ha sido asesorado por Smyth por más de cinco años. Un veterano del Ejército de los Estados Unidos, Calhoun comenzó su carrera académica en Virginia Western Community College en Roanoke, Virginia, antes de transferirse a Virginia Tech.
Este mes comenzará a trabajar como becario postdoctoral en la Facultad de Medicina Johns Hopkins en Baltimore, donde continuará sus estudios de salud cardíaca.
Smyth, investigador del Centro de Investigación del Corazón y la Medicina Reparadora del Instituto de Investigación Biomédica Fralin, es el autor principal del artículo. La investigación de Calhoun fue financiada por una beca de la American Heart Association otorgada en 2018.
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Materiales proporcionado por Virginia Tech . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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