La enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte en los Estados Unidos y otras naciones industrializadas, y muchos pacientes enfrentan opciones de tratamiento limitadas. Afortunadamente, la biología de células madre ha permitido a los investigadores producir grandes cantidades de cardiomiocitos, las células que forman el corazón omúsculo cardíaco y tienen el potencial de ser utilizados en exámenes avanzados de drogas y terapias basadas en células.
Una de las desventajas de estos cardiomiocitos generados por células madre es que no representan cardiomiocitos humanos adultos, sino que permanecen inmaduros sin más intervención. Además, las técnicas actuales de análisis de imágenes no permiten a los investigadores analizar miofibrillas estriadas, heterogéneas, multidireccionales, típicas de los inmaduros.células para determinar cuándo las nuevas intervenciones están haciendo que las células se organicen.
en el Revista de Física Aplicada , de AIP Publishing, los investigadores muestran un algoritmo que combina métodos de gradiente con transformadas rápidas de Fourier, la transformación de Fourier con gradiente de exploración o la técnica SGFT, para cuantificar las estructuras de miofibrillas en las células del corazón con una precisión considerable. Las miofibrillas son la unidad contráctil alargada de una célula muscular.
"Si observas el tejido cardíaco humano adulto, no todo está en perfecta alineación. No todo está bien y ordenado como una estantería", dijo Wendy Crone, autora del artículo. "Las estructuras son más complicadas. Queríamospara poder cuantificar la organización "
Este nivel de análisis, combinado con nuevos estudios emergentes sobre los efectos de la mutación celular, tiene el potencial de producir nuevos conocimientos sobre los mecanismos subyacentes a la generación de miofibrillas y diversas cardiomiopatías, lo que dificulta que el músculo cardíaco bombee sangre ael resto del cuerpo
"Hay desorden de miofibrillas en ciertas enfermedades del corazón", dijo Crone. "Con nuestra técnica, podemos cuantificar el desorden, lo que proporciona una mejor comprensión de la gravedad de la enfermedad en las células del corazón".
El patrón estriado heterogéneo que este nuevo método puede detectar y cuantificar ocurre en innumerables otros casos en biología y en otros lugares. Por ejemplo, la técnica SGFT detecta claramente la distribución de la organización y orientación del colágeno en las biopsias de tejido mamario, lo cual es significativo desde la mamael tejido con cáncer tiene estructuras de colágeno más organizadas. Como estudios previos han demostrado, la morfología de las fibras de colágeno en el tejido de cáncer de seno es un fuerte indicador pronóstico de la malignidad del tumor.
La técnica SGFT también podría usarse potencialmente para cuantificar patrones estriados en neuronas en etapa temprana derivadas de células madre.
"Nuestro código también puede cuantificar la organización de rosetas neuronales", dijo Crone.
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Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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