Caratterizzazione della contrazione in vitro di cardiomiociti: nuovo approccio video-cinetico

L’impatto delle patologie cardiovascolari continua ad aumentare; mentre la comprensione della vastità di fenomeni coinvolti nei fenotipi patologici continua a fare progressi, la capacità predittiva dei modelli in vitro sta raggiungendo un plateau. Lo sviluppo di nuovi modelli che meglio mimano le condizioni pato-fisiologiche che si verificano in vivo si scontra inevitabilmente con una mancanza di tecniche analitiche versatili, in grado di valutare campioni strutturalmente diversi, senza distruggerli. Oggi giorno, in particolare, diventa sempre più evidente l’importanza di caratterizzare il profilo contrattile del cuore; infatti, svelare lo schema contrattile dei cardiomiociti in condizioni sperimentali controllate, faciliterebbe la comprensione delle implicazioni funzionali di mutazioni genetiche e della progressione di patologie cardiovascolari. In questo lavoro, cellule staminali pluripotenti umane sono state differenziate in cardiomiociti e sono state tenute in coltura come monostrati battenti. Lo schema di contrazione di queste colture cellulari è stato studiato tramite microscopia video, con un nuovo software per la quantificazione del movimento e un algoritmo dedicato per l’analisi del segnale ottenuto. Questa combinazione di strumenti di analisi, è stato in grado di rilevare un calo nell’attività contrattile negli stadi tardivi di differenziamento cardiomiocitario, e si è dimostrato sensibile alle variazioni nella contrazione a seguito di trattamento con Isoproterenolo. In più le analisi effettuate hanno fornito un interessante punto di vista sulla sincronizzazione meccanica di gruppi di cardiomiociti distanziati.