Caracterización ultraestructural y análisis de procesos biológicos en cardiomiocitos murinos en cultivos histotípicos rotatorios

Abstract

Los cultivos primarios de miocitos cardíacos embrionarios o neonatales se han utilizado en la investigación cardiovascular por ser un modelo experimental estable, reproducible, de sencilla medición de los parámetros funcionales/estructurales y con un entorno fisiológico relativamente natural y controlado. El modelo de Cultivo Histotípico Rotatorio propuesto por Moscona, Moscona y Garber y modificado por Palacios-Prü y colaboradores, que se presenta en este trabajo posee las anteriores características, a la vez ofrece estabilidad y permite la evaluación fenotípico celular del tejido muscular cardíaco, así como la reproducibilidad determinada por el Período Crítico que corresponde a 21 días de desarrollo embrionario y 6 días de cultivo (E21-6). El análisis ultraestructural de las miofibrillas en los cardiomiocitos E21-6 revela una citoarquitectura organizada; como es la distribución de las miofibrillas ramificadas y dispuestas siguiendo el eje longitudinal de la célula e intercaladas con mitocondrias, esta conformación se relaciona con la forma alargada de los cardiomiocitos y con el aumento de la longitud de las miofibrillas; además se observa la presencia de estriaciones transversales de las sarcómeras, formando las bandas Z, A, I, H Y una pseudobanda M, así como también se evidencian fascias adherentes, binucleación y esbozos del sistema de túbulos T. El proceso de diferenciación de las miofibrillas en los cardiomiocitos es progresivo en los diferentes espacios celulares y durante el mismo se sintetizan e incorporan nuevas proteínas para mantener la estructura funcional del músculo cardíaco, indicando que la estructura de la sarcómera es dinámica. Los Cultivos Rotatorios se proponen, además, como un modelo para monitorear procesos biológicos como la síntesis de ADN y la apoptosis en condiciones experimentales. El proceso de síntesis de ADN monitoreado con la técnica de BrdU en cardiomiocitos indica que los valores promedios de síntesis de ADN es mayor en los cardiomiocitos in situ E21 (22%) e in situ P5 (16%) que en los cardiomiocitos in vitro E21 (15%). En los cardiomiocitos E21 en Cultivos Histotípicos Rotatorios se evidencia un mayor porcentaje de apoptosis (25,72%) comparado con los observados en los cardiomiocitos E21 (5,7%) Y P5 in situ (14,5%).En conclusión, el modelo de cultivo rotatorio permite a las células cardíacas E21 alcanzar después de 6 días de cultivo, las características fenotípicas de sus homólogas in situ, con mayor semejanza a los cardiomiocitos P5, indicando que las células se han adaptado a las condiciones de cultivo y han logrado restablecer una ultraestructura miotípica.