Los rayos-x y el vuelo de la mosca pueden ayudar a la investigación del corazón

Los científicos han combinado haces de rayos-x muy brillantes con un simulador de vuelo de realidad virtual para las moscas de la fruta, para evaluar los músculos en un vuelo y aprender cómo produce los niveles inmensos de poder que resultan en el vuelo.

Usando los rayos-x más brillantes de los Estados Unidos, localizados en la Fuentes de Fotón Avanzadas en el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de los Estados Unidos (IL, EUA), un especialista en motores moleculares cardiacos de la Universidad de Vermont (UVM: Burlington, VT, EUA) y colegas del Instituto de Tecnología Illinois (IIT; Chicago, IL) y el Instituto de Tecnología California (Pasadena, CA, EUA) realizaron los estudios. Los haces poderosos de rayos-x les permiten a los investigadores detectar alteraciones en la configuración cristalina de las moléculas responsables de producir las contracciones rápidas del músculo del vuelo con una resolución de 6/10,000 partes de un segundo.

El simulador de vuelo, que engaña a una mosca atada simulando que está volando libremente a través del aire es necesario para generar un patrón estable de movimiento de las alas y ayudó al equipo a capturar las imágenes de rayos-x en etapas diferentes de la contracción del músculo. Fusionando las tecnologías, los científicos pudieron reconstruir un movimiento de las alteraciones moleculares en los músculos poderosos cuando se alargan y se acortan para dirigir las alas de aquí para allá 200 veces cada segundo.

"A nivel molecular, el músculo de vuelo del insecto y el corazón humano son marcadamente similares”, dijo David Maughan, Ph.D., profesor de investigación de fisiología molecular y biofísica en el Colegio de Medicina UVM. "Ahora hemos tomado una ventaja del tamaño pequeño de la mosca de la fruta y el brillo de la luz a través de todo el animal, iluminando los músculos trabajando durante el vuelo y probando los movimientos moleculares profundos dentro de las células musculares”.

Esos estudios revelaron previamente interacciones insospechadas de una gama de proteínas cuando los músculos se expanden y se contraen. Los hallazgos sugieren un modelo para cómo esos motores biológicos poderosos se prenden y se apagan durante el latido de las alas. Los investigadores observaron que las muchas similitudes entre el músculo del insecto y los músculos oscilatorios, incluyendo el músculo cardiaco humano, sugieren que la investigación puede ser modificada para otros usos.

Este estudio con moscas de la fruta adaptables genéticamente ha incrementado la posibilidad de contestar muchas más preguntas específicas sobre los papeles de varios componentes proteínicos en la función muscular usando moscas mutantes o genéticamente adaptadas.




Enlaces relationados:
University of Vermont
Illinois Institute of Technology
California Institute of Technology