Um grupo de cientistas produziu o que afirmam ser o catálogo de células mais detalhado do coração humano, incluindo o tecido especializado onde o batimento cardíaco se origina.
O estudo foi publicado na Nature.
Parte do consórcio Human Cell Atlas, que visa mapear todos os tipos de células do corpo humano, pesquisadores de vários institutos do Reino Unido e da Alemanha mapearam oito regiões do coração humano e traçaram o perfil de 75 estados celulares diferentes que mantêm o coração em movimento e ajudam a defendê-lo de infecções.
O mapa não é algo que a maioria de nós possa apreciar visualmente. É mais como um catálogo molecular de tipos de células e seus genes ativos, e pode ajudar a entender doenças como as que afetam o ritmo cardíaco.
Como podemos sentir dentro de nossos peitos batendo, o coração é músculo em movimento e impulsos elétricos em ação. As contrações cardíacas resultam do movimento coletivo das células musculares cardíacas, desencadeado por impulsos elétricos nas chamadas células do marca-passo.
Essas células de marcapasso são encontradas principalmente no nó sinoatrial do coração, uma parte do sistema de condução cardíaca que inclui alguns outros nós interconectados e feixes celulares, que os cientistas não entendem completamente.
O sistema de condução cardíaco é fundamental para o batimento regular e coordenado de nossos corações. No entanto, as células que o compõem são mal compreendidas.
explica James Cranley, cardiologista especializado em distúrbios do ritmo cardíaco e coautor principal do estudo.
Para resolver esses tipos de células com mais detalhes, Cranley e seus colegas usaram métodos transcriptômicos de célula única, que decifram como as instruções genéticas codificadas no DNA são lidas em células individuais.
Eles aplicaram esses métodos em amostras de tecido de 25 corações de doadores que não eram muito adequadas para transplante de órgãos, mas inestimáveis para este estudo, que analisou mais de 700.000 células e núcleos individuais.
Ao mapear grupos distintos de células cardíacas em vários doadores que eram saudáveis, a equipe descobriu células de marcapasso em estreita conexão com células gliais.
Glia geralmente apoiar neurônios no cérebro e sistema nervoso mais amplo. Mas nos nós sinoatrial e atrioventricular, e no feixe atrioventricular do coração, os pesquisadores encontraram células gliais apoiando processos de sinalização em células de marca-passo.
As células do marca-passo foram “envelopadas” nas extensões fusiformes das células gliais, suas conexões se assemelham a como as células nervosas se unem nas sinapses.
Os pesquisadores também pesquisaram a camada externa dos corações dos doadores. Lá, eles encontraram células imunológicas chamadas plasmócitos e confirmaram que elas produzem anticorpos para proteger o coração de infecções nos pulmões próximos.
Com o miocárdio, o tecido muscular do coração, Cranley e colegas identificaram uma população de células que parecem particularmente sensíveis ao estresse e à inflamação.
As células tinham muitos genes que codificavam receptores para moléculas de sinalização inflamatória e expressavam altos níveis de um peptídeo que foi associado à insuficiência cardíaca.
Ao entender essas células em um nível genético individual, podemos potencialmente desenvolver novas maneiras de melhorar os tratamentos cardíacos.
diz Kazumasa Kanemaru, pesquisadora de genômica cardíaca do Instituto Wellcome Sanger, no Reino Unido.
Além disso, os pesquisadores categorizaram as células do marca-passo com base nos tipos de canais iônicos que expressam, esperando que suas descobertas possam aprofundar a pesquisa sobre o que acontece quando o sistema de fiação do coração falha e por que algumas terapias cardíacas não funcionam como projetado.
Os canais iônicos são gatekeepers celulares que permitem que moléculas carregadas entrem e saiam das células. Essa breve polarização dispara sinais elétricos importantíssimos nas células do marca-passo que impulsionam o coração.
Em conjunto, esses dados fornecem um mapa altamente específico de genes e células do sistema de condução [cardíaco].
concluem os pesquisadores.
Fonte: Com informações de sanger
