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El pez cebra (Danio rerio) se ha convertido en un organismo modelo vertebrado prominente en la investigación cardiovascular debido a su homología genética con los humanos, la fertilización externa, la transparencia óptica de los embriones y el rápido desarrollo 1,2. Estas características, combinadas con la rentabilidad y la escalabilidad, hacen que el pez cebra sea particularmente adecuado para el estudio de la morfogénesis cardíaca temprana, los defectos cardíacos congénitos y la cardiotoxicidad del desarrollo3. Su relevancia se ve reforzada por la alta conservación de genes y vías de señalización que regulan el desarrollo del corazón en especies de vertebrados4. En particular, los modelos de pez cebra han contribuido sustancialmente a comprender la base genética y fisiológica de la formación, remodelación y función del corazón en condiciones normales y patológicas 5,6.
Estructuralmente, el corazón del pez cebra está compuesto por una sola aurícula y un solo ventrículo, conectados de manera lineal, sin la septación típica del corazón de cuatro cámaras de los mamíferos. A pesar de esto, el corazón del pez cebra recapitula aspectos clave de la fisiología cardíaca humana, incluida la presencia de capas endocárdicas y miocárdicas, un sistema de conducción cardíaca, actividad contráctil rítmica y regulación por factores neurohormonales 7,8. Es importante destacar que el corazón del pez cebra exhibe eventos morfogenéticos clave, incluido el bucle hacia la derecha del tubo cardíaco y la posterior expansión y delineación de las cámaras cardíacas, que se asemejan a las del desarrollo embrionario humano9. Además, el corazón del pez cebra mantiene muchas de las propiedades electrofisiológicas y hemodinámicas observadas en los vertebrados superiores, incluida la propagación del potencial de acción, la modulación de la contractilidad y la dinámica del ciclo del calcio7.
Dadas estas similitudes, el pez cebra se ha convertido en un modelo fundamental en toxicología, especialmente para evaluar cómo las exposiciones químicas afectan el desarrollo y la función del corazón10. Sin embargo, una de las principales limitaciones en este campo sigue siendo la dependencia de técnicas de imagen técnicamente exigentes. Los métodos convencionales de alta resolución, como la microscopía confocal o de hoja de luz, o las líneas transgénicas que expresan marcadores cardíacos fluorescentes, aunque potentes, son costosos y requieren una infraestructura técnica significativa11. Estas limitaciones limitan la implementación más amplia del fenotipado cardíaco basado en el pez cebra, particularmente en entornos con recursos restringidos o para aplicaciones que requieren detección de alto rendimiento12.
Por lo tanto, existe una creciente necesidad de enfoques metodológicos que permitan una evaluación confiable de la función cardíaca utilizando instrumentación ampliamente disponible. La literatura existente contiene ejemplos de tales métodos simplificados, incluidas las imágenes basadas en microscopía óptica o de campo claro combinadas con mediciones manuales o semiautomatizadas13,14. Sin embargo, estas técnicas no siempre están estandarizadas y a menudo varían entre los grupos de investigación en términos de protocolo, tiempo y parámetros de análisis de imágenes. Esta variabilidad dificulta la reproducibilidad y limita el valor comparativo entre estudios, particularmente en campos como la embriotoxicología, la farmacología o la ecotoxicología, donde los criterios de valoración cardiovasculares cuantitativos se utilizan cada vez más como indicadores de seguridad del desarrollo15.
En este contexto, el pez cebra ofrece un modelo valioso para detectar cardiotoxicidad en el desarrollo in vivo. Las agencias reguladoras y los consorcios científicos han reconocido cada vez más la relevancia del pez cebra en esta área, especialmente dada su capacidad para detectar cambios sutiles en la función cardíaca que pueden preceder a malformaciones estructurales o letalidad14. El embrión transparente permite la visualización directa del latido del corazón, lo que permite una evaluación en vivo y resuelta en el tiempo del rendimiento cardíaco sin necesidad de procedimientos invasivos. Además, la simplicidad de la anatomía cardíaca del pez cebra facilita la cuantificación de la dinámica auricular y ventricular, incluidas las dimensiones de la cámara y los parámetros del accidente cerebrovascular, utilizando técnicas básicas de imagen15.
El objetivo general del método descrito en este artículo es proporcionar un enfoque accesible y reproducible para la evaluación morfofuncional del rendimiento cardíaco embrionario del pez cebra utilizando microscopía óptica estándar. Al centrarse en la adquisición de video simple y el análisis de imágenes post hoc, la técnica tiene como objetivo llenar el vacío metodológico entre las imágenes de alta resolución y la puntuación observacional cualitativa. Este protocolo es adaptable a diversos entornos de laboratorio y niveles de recursos, y es especialmente aplicable a estudios toxicológicos, farmacológicos o genéticos centrados en la evaluación de la función cardíaca.
Además de sus ventajas prácticas, el protocolo contribuye al campo al ofrecer un flujo de trabajo consolidado paso a paso que combina técnicas de uso común en una sola canalización reproducible. Si bien existen enfoques similares en la literatura, pocos proporcionan este nivel de integración con la documentación visual, lo que puede respaldar una adopción y estandarización más amplias.