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Una característica histológica de la insuficiencia cardíaca es la pérdida de cardiomiocitos (CM), ya sea después de una lesión, senescencia o apoptosis1. La reposición del miocardio perdido o disfuncional a través de la regeneración de tejidos representa una estrategia terapéutica potencial para curar a los pacientes con insuficiencia cardíaca. En las últimas décadas, los avances seminales en biología del desarrollo y regenerativa han desenterrado una capacidad limitada del corazón de los mamíferos para reponer los CMperdidos 2,3,4,5. Este emocionante trabajo ha planteado la posibilidad de que los mecanismos innatos de crecimiento puedan desplegarse para la regeneración. Debido a que las respuestas regenerativas innatas están funcionalmente ausentes en el corazón de los mamíferos adultos, se necesitan métodos para mejorar la robustez de la reparación endógena para que se logre la regeneración terapéutica del corazón.
Los mecanismos para la regeneración innata del corazón parecen estar conservados en todas las especies. Después de una lesión, las MC preexistentes proliferan para generar nuevas CM en el pez cebra 6,7, los tritones 8,9, los ratones 4,10, las ratas11 y los cerdos12,13. En consecuencia, muchos grupos están tratando de identificar mitógenos capaces de promover la miocardiogénesis. Sin embargo, este tipo de trabajo es un reto. La tarea de conseguir que los MC de los mamíferos adultos proliferen no solo es desalentadora, sino que es difícil ser capaz de identificar eventos proliferativos raros 1,14. El reto de identificar las MC cíclicas raras se ve agravado por la tendencia de las MC de mamíferos adultos a sufrir endomitosis preferentemente. Por ejemplo, después de una lesión en el corazón del ratón, casi el 25% de los CM en la zona fronteriza vuelven a entrar en el ciclo celular, pero solo el 3,2% de los CM se dividen4. Debido a que la mayoría de las MC cíclicas duplican su genoma pero no se someten a la citocinesis, el simple hecho de intentar un aumento en el número de MC cíclicas es ambiguo para la cardiomiogénesis genuina. Por lo tanto, los ensayos para la incorporación de nucleósidos por las MC o para la presencia de marcadores proliferativos en las MC pueden no indicar completamente la regeneración. A medida que surgen más factores candidatos para la regeneración del corazón, se necesitan ensayos para identificar mejor la hiperplasia de MC.
El análisis clonal mediante el rastreo de linaje es un enfoque valioso para el ensayo de la miogénesis porque permite la visualización directa de las células y su progenie. Los enfoques tradicionales para el análisis clonal implican el marcaje poco frecuente de células individuales con un gen reportero. Sin embargo, el rastreo del linaje de un solo color de las células raras puede tener un valor limitado para eventos poco frecuentes, como la proliferación de MC, porque las posibilidades de etiquetar una MC en proliferación son bajas15. Alternativamente, el rastreo de linaje multicolor puede aumentar la sensibilidad para el análisis clonal16. En resumen, las células individuales se marcan genéticamente con una de varias proteínas fluorescentes al azar, de modo que las células en proliferación generarán grupos de células de color homogéneo que se pueden resolver a partir de las células fluorescentes vecinas. Este método se ha utilizado para rastrear el crecimiento a través de una variedad de órganos, y se ha aplicado más recientemente a los estudios de la regeneración del corazón en mamíferos17,18. Si bien el rastreo de linaje multicolor puede detectar la expansión clonal de las MC en las etapas embrionarias y neonatales, las respuestas regenerativas innatas no se detectan fácilmente en el corazón del ratón adulto después de una lesión cardíaca17,19. Un enfoque para mejorar la sensibilidad del rastreo de linaje multicolor sería aumentar el nivel de etiquetado y aumentar la probabilidad de visualizar eventos raros. Sin embargo, un etiquetado más amplio se produce a costa de no poder distinguir las células marcadas de manera similar como derivadas de un ancestro común frente a las células que se marcaron de forma independiente con el mismo fluoróforo. Aquí se presenta un protocolo que utiliza el modelado del vecino más cercano para identificar CM relacionados clonalmente en el corazón de ratón neonatal. Este método es imparcial, cuantitativo y funciona en una variedad de condiciones de etiquetado.