O tehnică inovatoare caracterizează proteomul cardiomiocitelor individuale
Două echipe de cercetare de la Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) au dezvoltat o tehnică de pionierat în Spania pentru a caracteriza proteomul cardiomiocitelor individuale, celulele responsabile de contracția inimii.
Studiul, publicat în Genome Biology, arată că factorul de transcripție Myc, utilizat în strategii regenerative, alterează expresia proteinelor în fiecare celulă diferit, generând o subpopulație de cardiomiocite cu potențial regenerativ.
Conform liderilor studiului, Miguel Torres și Jesús Vázquez, descoperirile oferă informații esențiale despre mecanismul de acțiune al Myc la nivelul cardiomiocitelor individuale și deschid noi oportunități pentru dezvoltarea unor terapii regenerative viitoare.
Toate organele și țesuturile din organism sunt compuse din diferite tipuri de celule care îndeplinesc funcții specializate. De exemplu, în inimă, cardiomiocitele coexistă cu fibroblaste, celule care căptușesc vasele de sânge, și diverse celule imune, printre altele.
Cercetările recente au demonstrat că, chiar și celulele din același tip nu sunt identice. Unele prezintă caracteristici și funcții distincte, formând subpopulații specializate care îndeplinesc roluri specifice în funcționarea țesutului și dezvoltarea bolilor.
Studiul acestei diversități celulare a transformat cercetarea biomedicală în ultimii ani, oferind noi perspective în domenii precum cancerul, bolile neurodegenerative și afecțiunile cardiovasculare. Totuși, analiza sistematică a proteinelor prezente în celulele individuale rămâne o provocare tehnologică majoră, limitând capacitatea oamenilor de știință de a înțelege pe deplin cum funcționează țesuturile sănătoase și cele bolnave.
În noul studiu, cercetătorii de la CNIC, împreună cu parteneri de la Karolinska Institute din Stockholm (Suedia), au dezvoltat o tehnologie pentru a caracteriza proteomul (setul complet de proteine exprimate) al cardiomiocitelor individuale izolate din inimă.
Această nouă metodă a fost creată prin combinarea protocoalelor optimizate de izolare a celulelor, tehnicilor de spectrometrie de masă de ultimă generație și unor noi algoritmi bioinformatici și statistici.
Inima adultului mamifer are o capacitate regenerativă limitată și nu poate înlocui eficient celulele afectate de evenimente cardiovasculare sau boli.
Lucrări anterioare ale grupului lui Miguel Torres au demonstrat că exprimarea factorului de transcripție Myc în inima adultă promovează recuperarea după un infarct miocardic. Aceste studii, explică Miguel Torres, au arătat că „Myc are un mare potențial pentru dezvoltarea terapiilor regenerative; totuși, mecanismul său de acțiune și impactul său asupra cardiomiocitelor – în special la nivel de celulă individuală – au rămas necunoscute.”
În prezentul studiu, cercetătorii au aplicat noua lor metodă de proteomică la nivel de celulă singulară pentru a analiza efectele exprimării Myc în cardiomiocitele adulte.
„Rezultatele noastre arată că exprimarea Myc alterează nivelurile enzimelor metabolice diferit în fiecare celulă individuală, generând stări distincte de imaturitate celulară și dând naștere unei subpopulații de cardiomiocite cu potențial regenerativ”, afirmă Consuelo Marín-Vicente, primul autor al studiului.
