Las fuerzas mecánicas forman la válvula cardíaca


La mitad del Premio Nobel de Medicina y Fisiología de este año se otorgó por el descubrimiento de receptores de presión mecánicos. En este sentido, hablamos sobre el importante papel que juegan los mecanorreceptores en nuestra vida: no solo estamos hablando del sentido del tacto, son necesarios para los pulmones, los intestinos, los vasos sanguíneos, la inmunidad y las células madre de la piel. Incluso el desarrollo del embrión depende de fuerzas mecánicas: si los tejidos embrionarios no sienten compresión y estiramiento, algunos órganos no se formarán correctamente y el individuo nacerá con defectos congénitos.

Investigadores de la Universidad de Estrasburgo y Colegio Imperial de Londres estudió el desarrollo de válvulas cardíacas en embriones de peces Dinamarca rerio, o pez cebra rayado. Cuando el corazón se expande, succiona sangre de los vasos irritantes; cuando se contrae, la sangre sale a otros vasos, que la envían más a través del cuerpo. Al mismo tiempo, es importante que cuando el músculo cardíaco se relaje, la sangre no regrese de los vasos que fluyen al corazón, y cuando el músculo cardíaco se contraiga, de modo que la sangre no salga a los vasos de suministro de los cuales acaba de llegar. Las válvulas cardíacas proporcionan un flujo sanguíneo unidireccional: hay una válvula en la entrada del corazón que se cierra cuando se contrae, y hay una válvula en la salida del corazón.

Pero eso no es todo: hay cámaras en el corazón, los peces tienen dos, los anfibios y la mayoría de los reptiles tienen tres, las aves y los animales tienen cuatro. También hay válvulas entre las cámaras que realizan la misma función: evitar que la sangre fluya de regreso. Muchos defectos cardíacos están asociados con válvulas que permiten que la sangre fluya hacia atrás; debido a esto, se interrumpe el suministro de sangre a los tejidos y órganos, incluido el corazón mismo.

La formación de válvulas en el embrión está sujeta a un programa genético. Pero los genes por sí solos son pocos, es necesario que la válvula de formación funcione, de modo que sus células experimenten estrés mecánico de la sangre y el músculo cardíaco en funcionamiento. Los investigadores observaron cómo se desarrolla una válvula entre la aurícula y el ventrículo en embriones de peces. En un artículo en Ciencias Escriben que para el correcto desarrollo de la válvula, la proteína Nfatc1 debe estar en los núcleos de las células embrionarias, allí actuará de la manera correcta sobre ciertos genes. Nfatc1 ingresa al núcleo cuando se enciende una cadena de señalización, en la que están involucrados los iones de calcio y uno de los receptores celulares. Y esta cadena de señales, a su vez, es activada por fuerzas mecánicas. La pulsación mecánica se convierte en una señal bioeléctrica que le dice a las células madre qué hacer, dónde dividirse con más fuerza, dónde es más débil, como las células especializadas ordinarias, y así es como resulta que la forma de la válvula cardíaca depende de fuerzas mecánicas.

Lo más probable es que, no solo en los peces, sino también en otros animales, para la correcta formación de las válvulas cardíacas, las células madre necesiten sentir contracciones y estiramientos rítmicos. Y es obvio que si algo sale mal en esta cadena de señales, que parte de la acción mecánica, la válvula resultará defectuosa. Pero los detalles aquí se aclararán solo después de experimentos adicionales, que deberán realizarse no solo en peces, sino también en mamíferos.


Source: Автономная некоммерческая организация "Редакция журнала «Наука и жизнь»" by www.nkj.ru.

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