Las disfunciones musculares pueden ser tan simples como un ligero esfuerzo después del ejercicio o tan graves como la insuficiencia cardíaca y la distrofia muscular. Una nueva técnica desarrollada en McGill ahora permite observar mucho más de cerca cómo los sarcómeros, los componentes básicos de todo el esqueletoy los músculos cardíacos, trabajen juntos. Es un descubrimiento que debería avanzar en la investigación de una amplia gama de disfunciones musculares.
Hable sobre el trabajo meticuloso
Los sarcómeros son la unidad más pequeña dentro de un músculo en la que todas las moléculas responsables de hacer que un músculo trabaje se pueden encontrar intactas. Estas estructuras minúsculas, aproximadamente cien veces más pequeñas en diámetro que un cabello humano promedio, trabajan cooperativamente para producir fuerza durante el músculocontracción. Los científicos han sabido por algún tiempo que cuando los músculos están activos, muchos millones de sarcómeros trabajan juntos, y que el mal funcionamiento de los músculos puede deberse, al menos en parte, a la falta de comunicación entre los sarcómeros. Pero cómo exactamente se lleva a cabo esta comunicación ha sido un misterio hasta ahoraPorque nadie antes ha podido aislar un solo sarcómero, verlo en acción y medir lo que está sucediendo.
"Fue muy, muy complicado ya veces frustrante para los estudiantes que trabajaron en este proyecto en los últimos años", dice Dilson Rassier, profesor del Departamento de Kinesiología de McGill y es el investigador principal del estudio que se publicó recientemente.en el diario Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . "Utilizamos agujas microfabricadas para medir la fuerza y microscopía de alta tecnología para aislar los sarcómeros y luego verlos contraerse. Uno de nuestros colaboradores tuvo que desarrollar un modelo matemático para analizar los datos porque los números involucrados eran muy minúsculos ytan preciso "
Acercamiento a los mini-músculos microscópicos en acción
Hay entre 2.000 y 2.500 sarcómeros que se encuentran juntos en bobinas unidas en cada 10 milímetros de fibra muscular. Para ver los sarcómeros en acción, los investigadores primero tuvieron que aislar un solo miofibril las unidades básicas en forma de varilla que forman el tejido muscular y luego acercarse a un sarcómero individual. Luego experimentaron con diferentes concentraciones de calcio que es responsable de desencadenar la activación y relajación muscular para hacer que los sarcómeros se contraigan y midan su fuerza.
Lo que descubrieron fue que, en un miofibril saludable, todos los sarcómeros vecinos se ajustan a la activación de un solo sarcómero. Este hallazgo es nuevo y provocativo, y muestra un mecanismo cooperativo entre los sarcómeros en un miofibril que está vinculado a las propiedades específicas demoléculas sarcoméricas. Esta dinámica entre sarcómeros es crucial para la comprensión del mecanismo molecular de contracción.
Rassier parece exultante con los hallazgos: "Mi grupo tuvo que trabajar duro para concluir este estudio, pero los resultados valieron la pena. La técnica abre muchas posibilidades en el campo muscular. Desde que publicamos nuestros hallazgos hace unas semanas heHe estado escuchando a biofísicos y fisiólogos de todo el mundo que están entusiasmados con esto. Nuestro siguiente paso es investigar qué sucede en la insuficiencia cardíaca y otras enfermedades del sistema muscular cuando los sarcómeros no cooperan ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad McGill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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