Les maladies cardiaques sont la principale bring about de décès aux États-Unis et dans d’autres pays industrialisés, et de nombreux sufferers sont confrontés à des solutions de traitement limitées. Heureusement, la biologie des cellules souches a permis aux chercheurs de produire un grand nombre de cardiomyocytes, les cellules qui composent le cœur ou le muscle mass cardiaque et ont le potentiel d’être utilisées dans des criblages de médicaments avancés et des thérapies cellulaires.

L’un des pièges de ces cardiomyocytes générés par les cellules souches est qu’ils ne représentent pas des cardiomyocytes humains adultes mais restent immatures sans autre intervention. De additionally, les strategies actuelles d’analyse d’images ne permettent pas aux chercheurs d’analyser des myofibrilles hétérogènes, multidirectionnelles et striées typiques des cellules immatures pour déterminer quand de nouvelles interventions amènent les cellules à s’organiser.

Un nouvel algorithme mix des méthodes de gradient avec des transformées de Fourier rapides pour quantifier l'organisation des myofibrilles cardiaques

Dans le Journal of Used Physics, d’AIP Publishing, les chercheurs présentent un algorithme qui mix des méthodes de gradient avec des transformées de Fourier rapides, la transformée de Fourier à gradient de balayage ou la system SGFT, pour quantifier les constructions de myofibrilles dans les cellules cardiaques avec une précision considérable. Les myofibrilles sont l’unité contractile allongée d’une cellule musculaire.

« Si vous regardez le tissu cardiaque humain adulte, tout n’est pas parfaitement aligné. Tout n’est pas empilé joliment et proprement comme une étagère », a déclaré Wendy Crone, auteure de l’article. « Les structures sont plus compliquées. Nous voulions pouvoir quantifier l’organisation. »

Ce niveau d’analyse, combiné à de nouvelles études émergentes sur les effets de la mutation cellulaire, a le potentiel de produire de nouvelles connaissances concernant les mécanismes sous-jacents à la génération de myofibrilles et diverses cardiomyopathies, ce qui rend furthermore difficile pour le muscle cardiaque de pomper le sang vers le reste. du corps.

« Il y a un désarroi de myofibrilles dans certaines maladies du cœur », a déclaré Crone. « Grâce à notre procedure, nous pouvons quantifier le désarroi, ce qui permet de mieux comprendre la gravité de la maladie dans les cellules cardiaques. »

La construction hétérogène et striée que cette nouvelle méthode peut détecter et quantifier se produit dans d’innombrables autres cas en biologie et ailleurs. Par exemple, la approach SGFT détecte clairement la distribution de l’organisation et de l’orientation du collagène dans les biopsies des tissus mammaires, ce qui est vital vehicle les tissus mammaires atteints de cancer ont des constructions de collagène as well as organisées. Comme l’ont montré des études antérieures, la morphologie des fibres de collagène dans les tissus du most cancers du sein est un indicateur pronostique fort de la malignité de la tumeur.

La strategy SGFT pourrait également être potentiellement utilisée pour quantifier les motifs striés dans les neurones de stade précoce dérivés des cellules souches.

« Notre code peut également quantifier l’organisation des rosettes neurales », a déclaré Crone.