Pez robótico: el pez sintético alimentado por células cardíacas humanas arroja nueva luz sobre el corazón

Los conocimientos de un pez sintético hecho de plástico y gelatina y alimentado por células cardíacas humanas podrían algún día ser útiles para tratar enfermedades del corazón.

atravesar alex wilkins

Un pez artificial hecho de células de corazón humano podría enseñarnos cómo funcionan nuestros órganos.

El corazón humano puede bombear sin una señal del cerebro, una característica conocida como automatismo. Esto se coordina mediante señales eléctricas y retroalimentación mecánica dentro de la organización celular del corazón, pero el proceso no se comprende completamente.

kit parker Para comprender mejor estos procesos físicos automáticos, Harvard y sus colegas construyeron un pez biohíbrido utilizando plástico, gelatina y las «aletas» laterales de las células del corazón humano. El trabajo sigue a un proyecto anterior en el laboratorio de Parker que usó células del corazón para construir un híbrido parecido a una raya y una medusa.

«Cuando las personas intentan construir un corazón humano para la medicina regenerativa, solo intentan replicar la anatomía, pero hay algunos principios biofísicos que son muy importantes en el corazón», dijo Parker. Al comprender las leyes que regulan el bombeo muscular, es posible que podamos tratar mejor las enfermedades cardíacas, dijo.

Cuando el pez se colocó en cultivo celular, un lado de su cola se contrajo y luego el otro, creando movimientos similares a los de especies como el pez cebra que usan sus aletas caudales para nadar. El pez biohíbrido nadó 108 días, o 38 millones de veces, más rápido que los peces salvajes de tamaño similar.

«Si todo va bien, las células primarias aisladas del corazón real de un animal pueden sobrevivir durante dos, tres o cuatro semanas», dice Matías Gottel en el King’s College de Londres. «El hecho de que puedas escalar esto a casi la vida de un animal pequeño es asombroso».

Además de reflejar la naturaleza, los movimientos de los peces también revelan la función del corazón. Los científicos han creído durante mucho tiempo que la sangre llena pasivamente los ventrículos cuando el corazón humano se relaja entre latidos, pero las contracciones de las aletas de los peces sugieren que este puede ser un proceso más activo, dijo Parker.

Él y sus colegas también diseñaron un marcapasos, el nódulo G, que funciona como el nódulo sinoauricular cronometrado en el corazón humano y provoca contracciones periódicas de las aletas. «[It] Tenga en cuenta cuánta regulación cardíaca se produce de forma autónoma al nivel de la estructura contráctil real», dijo Gautel.

Parker dijo que su equipo ahora estudiará cómo usar este trabajo para crear un corazón artificial. «Tomamos lo que necesitamos aprender y lo aplicamos a la investigación en cardiología pediátrica y medicina regenerativa, y estamos pasando al siguiente [biohybrid]. «

Referencias de revistas: ciencia, DOI: 10.1126/ciencia.abh0474