As técnicas de imagem ao vivo proporcionaram aos pesquisadores espanhóis uma visão mais profunda do desenvolvimento do coração embrionário em camundongos. A análise revela a coordenação que ocorre entre as células progenitoras cardíacas - células semelhantes às células-tronco que podem se transformar em outro tipo específico de célula durante o desenvolvimento do coração. Eles descobriram que as células progenitoras passam por fases alternadas de transformação em músculo cardíaco (diferenciação) para iniciar a função cardíaca precoce, e contribuem para a morfogênese cardíaca. O estudo, que foi publicado originalmente como uma pré-impressão no bioRxiv, aparece hoje no jornal eLife .
"Estudos anteriores mostraram que duas populações de células progenitoras estão envolvidas no desenvolvimento do coração de vertebrados:células do primeiro campo do coração (FHF) e células do segundo campo do coração (SHF), "explica o autor principal Kenzo Ivanovitch, do Centro Nacional de Pesquisa Cardiovascular da Espanha (CNIC)." Os FHFs são recrutados no início do desenvolvimento para formar a forma inicial do tubo cardíaco, e SHFs são trazidos mais tarde para estender o comprimento do tubo. Contudo, até agora, tanto o papel exato da diferenciação celular quanto os movimentos celulares durante o desenvolvimento do coração não foram captados. "
Para examinar mais a fundo este processo, Ivanovitch e sua equipe, incluindo Susana Temiño, um técnico do CNIC, estabeleceu um embrião inteiro, método de imagem ao vivo baseado em microscopia de dois fótons que permite rastrear tecidos em nível celular. Usando várias ferramentas de rastreamento genético, eles rotularam células progenitoras e diferenciadas e as rastrearam em 3-D ao longo do tempo. Eles então combinaram essas imagens com reconstruções 3-D do tubo cardíaco em vários estágios de desenvolvimento.
"Nossas imagens mostraram três fases distintas da formação do tubo cardíaco, "explica Ivanovitch." Durante uma fase inicial, As células FHF se diferenciam rapidamente para formar um crescente cardíaco, enquanto a morfogênese limitada ocorre. Na segunda fase, não há eventos de diferenciação, mas a morfogênese extensa resulta no tubo cardíaco totalmente formado. E na terceira e última fase, a diferenciação das células cardíacas é retomada e contribui para as regiões conhecidas do coração, derivadas de SHF. Este cronograma rigidamente regulado permite que o coração jovem comece a trabalhar conforme o embrião requer, ao mesmo tempo em que constrói a arquitetura complexa da final, órgão definitivo. "
Esses achados destacam o papel essencial que as células FHF e SHF desempenham no desenvolvimento do coração embrionário e revelam a coordenação em nível de tecido entre as fases alternadas de diferenciação e morfogênese durante a formação do tubo cardíaco.
Autor sênior Miguel Torres, Líder de Grupo no CNIC, diz, "No futuro, Esperamos que a construção deste trabalho ajude a revelar novos mecanismos de organogênese. Isso teria implicações importantes para uma maior compreensão do desenvolvimento normal do coração e das origens das anormalidades em bebês recém-nascidos. "
