Las enfermedades cardiovasculares son las principales causas de muerte en México. Los padecimientos cardiacos provocan alteraciones en la forma del corazón a expensas del aumento en el tamaño de sus células (hipertrofia). Estos cambios en la forma y tamaño se manifiestan clínicamente como una capacidad disminuida para realizar su función, problemática conocida como insuficiencia cardiaca.

En México son pocos los grupos de investigación dedicados al estudio de la relación estructura-función en las células cardiacas. Uno de ellos es encabezado por el doctor José Everardo Avelino Cruz, investigador del Instituto de Fisiología de la BUAP, cuyas líneas de trabajo se enfocan al análisis de la regulación del calcio intracelular en las células cardiacas (cardiomicitos), así como a la remodelación estructural y funcional del corazón en enfermedades metabólicas como la diabetes y el síndrome metabólico.

Las células del corazón son pequeñas y se distinguen de otras por su automatismo, capacidad para generar actividad eléctrica espontánea y regulación a diferentes frecuencias, lo cual permite la contracción del corazón.

Avelino Cruz, doctor en Fisiología y Neurociencias por la Universidad de Pavía, en Italia, especificó que el proceso de contracción de las células cardiacas depende de un ion llamado calcio. Este ion se encuentra en su parte externa y se almacena en organelos intracelulares llamados retículo sarcoplásmico.

“Para que la contracción ocurra se requiere que entre calcio al interior celular y que se dé su liberación del retículo endoplásmico. Para que la contracción del músculo termine (relajación) se necesita que el calcio en el interior celular regrese a sus niveles basales. Esto se logra recapturando el calcio en el retículo sarcoplásmico y generando la extrusión del ion”, explicó.

El también integrante del Sistema Nacional de Investigadores e Investigadoras, con 18 publicaciones en revistas indizadas, dos artículos de divulgación y un capítulo de libro, agregó que “a mayor cantidad de calcio mayor fuerza de contracción y menor calcio menor contracción”.

El académico responsable del Laboratorio de Cardiología Molecular, del Instituto de Fisiología, indicó que las membranas de estas células tienen cavidades que forman una red intracelular de tubos denominado sistema de túbulos T, fundamental para generar la actividad contráctil: sincroniza la actividad eléctrica con la actividad contráctil en el corazón. Sin embargo, las alteraciones en este órgano se ven reflejadas en cambios en la estructura de los cardiomicitos, específicamente en túbulos T.

“A nosotros nos interesa estudiar estos cambios y saber si son la consecuencia de la alteración de la función cardiaca o bien, si los cambios en la función cardiaca provocan una remodelación del sistema de túbulos”, indicó el investigador.

Por otra parte, José Everardo Avelino Cruz, licenciado en Biomedicina y maestro en Ciencias Fisiológicas por la BUAP, señaló que para avanzar en este tema colaboran con grupos internacionales con los doctores Héctor Valdivia, director del Centro de Investigación Cardiovascular de la Universidad de Wisconsin; y con Long-Sheng Song, profesor de Medicina Interna-Medicina Cardiovascular en la Universidad de Iowa, quienes dirigen los principales proyectos sobre la relación estructura-función en las células cardiacas.

Un grupo multidisciplinario de la BUAP desarrolla modelos computacionales (simuladores) que predicen y describen cómo se regenera la matriz extracelular de un experimento piloto en ratas Wistar sobre la regeneración epitelial, utilizando membranas de ácido poliláctico y alcohol de polivinilo.

La investigación es realizada desde 2017 por Areli Montes Pérez y Ricardo Agustín Serrano, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM); Maura Cárdenas García, de la Facultad de Medicina; Marco Antonio Morales Sánchez, de la Facultad de Ingeniería Química; y Benito Zenteno Mateo, de la Facultad de Ingeniería, todos integrantes del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores.

Igualmente participan estudiantes de licenciatura y posgrado: los médicos Hugo Romero Sánchez y Juan Plans Contreras; los ingenieros en Materiales, Sergio Enrique Pichón Posadas y José Mijail Pérez Porras; y los maestros en Ciencias, Harold Osmart Ochoa Gutiérrez, Aleph Adel Domínguez y Jesús Gonzalo Garzón Solares.

Los investigadores explican que los modelos matemáticos simulan vía diferencia finita un modelo de reacción-difusión-advección, el cual considera poblaciones celulares de la epidermis y dermis, así como la interacción entre ambas vía mensajeros químicos. Es decir, el modelo reproduce la regeneración cutánea y algunas patologías dérmicas.

También exponen que emplear simulaciones -previo a las pruebas experimentales- optimiza el uso de recursos y tiempo, facilita el aislamiento de variables específicas para estudiar su impacto y explorar escenarios hipotéticos extremos. “En específico, en Biología Matemática evita o reduce el uso de organismos vivos peligrosos (virus o bacterias) y de animales en el laboratorio, además de la personalización médica al medir los parámetros del modelo en cada paciente”, indicaron.

Al involucrar diferentes áreas científicas, esta investigación permite la retroalimentación constante entre los resultados de los modelos computacionales y los estudios experimentales.

Entre los logros generados hay dos artículos científicos publicados y uno más recién aceptado para su divulgación en la revista Mathematics and Computers in Simulation, intitulado “A new nonlinear model of reaction-diffusion-advection applied to some scar anomalies and cutaneous mosaicism”. Igualmente destaca la formación de recursos humanos: cinco alumnos graduados de maestría y dos tesistas en el mismo nivel de estudios; y la generación de tres solicitudes de patente.

Actualmente existe una patente otorgada: “Electrohilador industrial con inyección dual de cuatro componentes y sistema de recolección móvil para obtención de materiales nanoestructurados”, equipo para producir membranas que imitan la matriz extracelular de la piel humana a base de biomateriales poliméricos como el ácido poliláctico y alcohol de polivinilo.

La selección mexicana de futbol femenil sostendrá un partido amistoso contra la selección de Uruguay el próximo 30 de mayo en el estadio Universitario de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP).

Durante la presentación oficial se contó con la presencia de la secretaria de Deporte y Juventud, Gaby «La Bonita» Sánchez y la directora de Selecciones Nacionales Femeniles, Andrea Rodebaugh, quienes dieron detalles de este encuentro que pondrá a la entidad en los ojos del fútbol internacional.

«En Puebla también es tiempo de mujeres y es tierra de campeonas, por lo que este enfrentamiento amistoso busca consolidarse como una verdadera fiesta deportiva que promueva la igualdad, la participación y el orgullo poblano», señaló la funcionaria.

La directora Andrea Rodebaugh destacó que la Selección Nacional representa a todo el país y que la afición merece tener la oportunidad de verlas en distintas entidades federativas. En este sentido, mencionó que por su arraigada tradición futbolistica, el público poblano debe fungir como anfitrión del denominado «equipo de todas y todos».

La actividad es resultado de la colaboración por parte de la administración de Alejandro Armenta, la Selección Mexicana Femenil y la BUAP, bajo el liderazgo de su rectora, Lilia Cedillo Ramírez.

En los próximos días se darán a conocer los detalles para la entrega de boletos y se espera contar con un lleno total en el inmueble estudiantil, con la asistencia de más de 18 mil personas.