Un nuevo método permite observar las células con un nivel de detalle sin precedentes
Una visión más amplia de cómo las drogas afectan a las células
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¿Cómo responden las células a los fármacos? Una nueva técnica de microscopía podría ofrecer respuestas más precisas a esta pregunta en el futuro. Investigadores de la Universidad de Bielefeld y de la Universidad de Viena han desarrollado, en el marco del proyecto europeo CHEM-SCAN, un método que permite visualizar las estructuras celulares más pequeñas y, al mismo tiempo, muestra cómo cambia su entorno molecular. Los resultados se han publicado en la revista científica Optica.
Imágenes de microscopía de fluorescencia de mitocondrias que muestran cambios en su estructura a lo largo del tiempo. La comparación de las imágenes ilustra la mejora en la visualización de las estructuras mitocondriales que se consigue mediante el método SIMFLIM.
Optica
Datos clave de un vistazo:
- El nuevo método alcanza una resolución espacial de 156 nanómetros y permite captar procesos rápidos en células vivas.
- Combina la microscopía de superresolución con mediciones del tiempo de vida de la fluorescencia, lo que proporciona información adicional sobre las células.
- Esta técnica podría ayudar a los investigadores a estudiar con mayor detalle los efectos y los efectos secundarios de los fármacos.
«Al combinar la superresolución con las mediciones del tiempo de vida de la fluorescencia, no solo podemos ver dónde se encuentran determinadas moléculas dentro de una célula. También obtenemos información sobre el entorno molecular en el que se encuentran», afirma el Dr. Henning Ortkraß, uno de los autores del estudio y miembro del grupo de investigación dirigido por el profesor Thomas Huser, coordinador del proyecto CHEM-SCAN.
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Los investigadores combinan dos técnicas: la microscopía de iluminación estructurada (SIM) hace visibles estructuras celulares que son demasiado pequeñas para ser resueltas por los microscopios ópticos convencionales. La microscopía de imagen por tiempo de vida de la fluorescencia (FLIM), por su parte, mide cuánto tiempo emiten luz las moléculas fluorescentes. Este tiempo de vida puede variar en función de su entorno molecular, por ejemplo, debido a cambios en el pH.
Hasta ahora, solo había sido posible combinar esta información de forma limitada con la microscopía de alta resolución. La nueva técnica FLIM-SIM combina ahora una alta resolución espacial, rápidas velocidades de adquisición de imágenes y un amplio campo de visión. Los investigadores demostraron estas capacidades utilizando una línea celular de cáncer óseo humano.
Una base para mejorar la investigación farmacológica
El método se está aplicando en el marco del proyecto CHEM-SCAN, financiado por el Consejo Europeo de Innovación. Entre otras cosas, el proyecto investiga cómo se pueden adaptar los agentes quimioterapéuticos utilizados en el tratamiento del cáncer para que actúen de la forma más eficaz posible tanto sobre los tumores como sobre las metástasis que se derivan de ellos. Para investigar la eficacia, se utilizan colorantes fluorescentes especializados que, con la ayuda de mediciones FLIM, proporcionan información sobre el estado de las células cancerosas.
Cuanto mejor puedan los investigadores observar lo que los fármacos desencadenan en el interior de cada célula, con mayor precisión podrán investigar sus efectos y sus posibles efectos nocivos. Por lo tanto, la nueva técnica de microscopía podría ayudar a mejorar nuestra comprensión de cómo actúan los fármacos a nivel celular y sentar las bases para nuevos enfoques en la investigación biomédica.
El profesor Dr. Thomas Huser, sobre la importancia de la investigación: «Nuestros resultados abren una nueva dimensión de contraste para la microscopía de superresolución. Podemos investigar la estructura fina de las células a gran velocidad y, al mismo tiempo, obtener información sobre su entorno molecular. Esto proporciona una base importante para futuras aplicaciones en la investigación con células vivas y en el campo de los fármacos».
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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