ka-thump. Ka-thump. Ka-thump. Embora quase não notemos isso na maioria das vezes, o bater constante de um coração humano é uma performance incrivelmente complexa. Como uma orquestra, milhares de células têm que dominar suas performances individuais, bem como trabalhar em conjunto. uma equipe de cientistas criou o primeiro atlas de células do coração humano, uma coleção de mapas mostrando quase meio milhão de células do coração e identificando o papel de cada uma na sinfonia do coração. Os pesquisadores examinaram seis regiões em 14 corações de doadores saudáveis, criando uma base de dados detalhada que fornece uma nova base de comparação para o estudo de doenças cardíacas, a principal causa de morte em todo o mundo.
para entender o que está acontecendo de errado em várias formas de doença cardíaca, “primeiro precisamos saber o que é normal”, diz a Investigadora do Instituto Médico Howard Hughes Christine Seidman, uma geneticista cardiovascular na Universidade de Harvard e diretora do centro de genética Cardiovascular em Brigham and Women’s Hospital. Seidman e colegas descrevem o novo atlas do coração 24 de setembro de 2020, na revista Nature.
“posso resumir meus pensamentos em uma palavra: monumental”, diz o cardiologista Douglas Mann da Washington University School of Medicine em St.Louis, que não estava envolvido no estudo. “Eu acho que é uma grande realização e será uma tremenda fonte de referência para o campo.”as células cardíacas provaram ser particularmente difíceis de estudar. Ao contrário de algumas células cancerosas e outros tecidos, não há células cardíacas que podem ser cultivadas indefinidamente no laboratório e estudado. Em vez disso, muita pesquisa cardíaca é feita usando ratos, cujos corações têm diferenças importantes dos corações humanos.
e corações humanos saudáveis podem ser difíceis de encontrar (a maioria é usada em transplantes). A equipe de Seidman contava com os casos incomuns em que corações saudáveis foram rejeitados para transplante e poderiam ser congelados para uso em pesquisa. Primeiro, os pesquisadores usaram um método de sequenciamento de alto rendimento para definir características individuais de cada célula cardíaca. Eles então mapearam essas células em seis regiões de 14 corações humanos, Sete de homens e sete de mulheres. “Pela primeira vez, temos um código postal para cada célula saber a que população pertence”, diz Seidman.
A equipa também analisou os níveis de ARN das células cardíacas usando marcadores fluorescentes para recolher detalhes moleculares da sua função. Identificar não só onde estão as células, mas quais as proteínas que estão a produzir, será uma vantagem particular para a pesquisa, diz Mann. Por exemplo, ao comparar células em corações doentes com aqueles em corações saudáveis usando o atlas, os pesquisadores podem identificar diferenças e direcionar novas terapias para doenças cardíacas.embora os pesquisadores tenham estudado um grupo relativamente pequeno de corações (“quatorze pessoas não podem replicar a população mundial”, diz Seidman), o novo atlas revelou algumas surpresas biológicas. A equipe encontrou diversidade celular anteriormente desconhecida em várias partes do coração. Eles também descobriram diferenças entre os corações saudáveis de machos e fêmeas; as fêmeas tinham uma maior proporção de células musculares do coração, chamadas cardiomiócitos, do que os machos. Isso justifica mais pesquisa, diz Seidman, como essas células podem ter pistas de diferenças na doença cardíaca entre os sexos.
Ainda, “o que vemos é marcante heterogeneidade, em termos dos diversos tipos de células que agora sabemos que compõem o tecido do coração humano, e em termos das diferenças regionais dentro do coração”, diz o cardiologista Hugh Watkins, da Universidade de Oxford, na Inglaterra, que não fazia parte da equipe de estudo. “É certamente um órgão muito mais complicado do que muitos poderiam ter imaginado! o atlas faz parte da iniciativa Atlas de células humanas, um esforço financiado pela iniciativa Chan Zuckerberg para mapear todos os tipos de células do corpo humano. “É preciso uma grande aldeia para fazer isso”, diz Seidman. Seu grupo trabalhou com uma equipe internacional de especialistas em tudo, desde cirurgia cardíaca até Biologia Computacional, a fim de criar o banco de dados atlas. Todos os dados estão disponíveis em http://www.heartcellatlas.org. em seguida, Seidman e seus colegas esperam expandir o atlas para uma população mais diversificada (os corações iniciais eram todos de doadores brancos). Eles também estão começando a comparar as proteínas feitas em células cardíacas saudáveis com aqueles afetados pela doença cardíaca.
“no devido tempo, o que realmente queremos saber é como os diferentes tipos de células se encaixam no nível microscópico e funcional”, diz Watkins. “Esse é outro objetivo ambicioso, mas o atlas fornecido aqui é um começo emocionante.”