¿Cómo empieza a latir un corazón?

Formar un organismo completo (y complejo) a partir de un puñado de células, con sus órganos y tejidos en funcionamiento es un proceso «caótico pero a la vez extremadamente sincronizado» que exige que las células se organicen de una manera muy concreta y empiecen a trabajar juntas, explican científicos de la Universidad de Harvard (Estados Unidos).

Eso que vale para cualquier parte del cuerpo es más cierto cuando se trata del corazón, para cuyo funcionamiento hace falta que las células estáticas empiecen a latir al unísono. Gracias a la colaboración de varios equipos de investigadores de dicha universidad se ha conseguido ver por primera vez cómo empiezan a hacerlo.

En los peces cebra las células empiezan a latir de pronto y con una sincronización perfecta una vez que los niveles de calcio se elevan y las señales eléctricas alcanzan una cierta intensidad. Es más, han visto que cada célula tiene la capacidad de latir por sí misma, sin marcapasos, y que el latido puede iniciarse en diferentes partes del corazón. Los detalles de la investigación se han publicado en la revista «Nature».

Estudio pionero

Uno de los autores, Sean Megason, profesor de biología de sistemas en el Instituto Blavatnik de Harvard, explica: «La gente le da tanta importancia a los latidos del corazón que ha sido objeto de investigación durante mucho tiempo, pero esta es la primera vez que hemos podido ver el proceso en profundidad y con tanta resolución».

Conocer mejor los mecanismos de los latidos del corazón es cuestión de curiosidad intelectual para los biólogos, pero también crucial para comprender qué pasa cuando el sistema deja de funcionar o no se desarrolla de forma adecuada, cuentan los expertos.

Adam Cohen, catedrático de química y biología y parte del equipo ha explicado: «El corazón late aproximadamente 3.000 millones de veces en la vida de un humano medio, y nunca debe descansar; queríamos saber cómo se pone en marcha esta máquina increíble por primera vez».

El pollo de Aristóteles

En realidad, el trabajo no estaba diseñado para hacer esta observación, sino para determinar cómo las células de los peces en desarrollo se comunican y cooperan. Lo que sucedió es que sus averiguaciones les llevaron directos al corazón.

Se dieron cuenta de que a pesar de que a lo largo de la Historia abundan las investigaciones sobre el corazón en desarrollo, desde los tiempos de Aristóteles (que lo observaba en pollos), los detalles sobre cómo las células «se ponen de acuerdo» para latir seguían siendo un misterio… y que quizá podrían resolverlo.

Dice Megason: «Queríamos responder a una pregunta básica: Cómo pasan las células cardiacas de la inactividad al latido. El comienzo de los latidos del corazón es algo que ocurre una única vez, y no está claro de qué modo sucede». Al tratarse de un estudio exploratorio, no sabían si empezarían a latir las células de una parte antes de las demás, para ir extendiéndose, o quizá en varias áreas a la vez.

Usando proteínas fluorescentes y microscopios de alta velocidad, capturaron los cambios en los niveles de calcio y la actividad eléctrica en embriones de pez. Para su sorpresa, descubrieron que todas pasaban de forma abrupta de ser estáticas a latir de forma sincronizada. Cohen lo describe «como si alguien le hubiera dado al interruptor de la luz».

Puesto que se activan de forma simultánea, los científicos creen que las células aprenden a detectar el estado de sus «vecinas» antes de que se produzca el latido. Con este hallazgo se abre la para aprender más sobre cómo se desarrolla el corazón en otras especies y, algún día, entender mejor las irregularidades que provocan trastornos del ritmo cardiaco (arritmias) en el corazón de los humanos. Según Megason, «entendiendo cómo se desarrolla el corazón podemos conocer sus mecanismos y qué sucede cuando se estropea».