Estudo das propriedades mecânicas da contração executada por células cardíacas isoladas aderidas em superfície mimetizada - Querino, André Luis Brito (2019)
Evidencias recentes demonstram que o estudo do comportamento mecânico celular é crucial para a compreensão de vários processos fisiológicos como diferenciação, migração e contração. Tanto as forças de tração celular quanto as propriedades mecânicas da matriz extracelular (ECM) contribuem para a regulação biológica da célula, que foi previamente compreendida com base em princípios de bioquímica. É evidente a importância das forças mecânicas na sinalização celular em diferentes processos. Nosso trabalho tem por objetivo principal o estudo das propriedades mecânicas da contração cíclica, executada por células cardíacas isoladas, aderidas em superfície mimetizada (imita o tecido). Motivado pela demanda de novos métodos de investigação dos cardiomiócitos in vitro. Onde a abordagem se concentra no estudo das propriedades mecânicas. Analisamos e quantificamos o sinal de resposta mecânico destas células quando aderidas, objetivando a caracterização da resposta mecânica destas para o desenvolvimento de novas metodologias que visa o uso destas células com modelos in vitro, avaliado possíveis efeitos que se manifestam em órgão com base em parâmetros mecânicos. Nesse trabalho utilizamos como amostras, cardiomiócitos neonatais de ratos em estado basal e com estímulo químico usando isoproterenol. Para tanto, utilizamos a técnica experimental Microscopia de Força e Tração (TFM) modificada para quantificar a contração no tempo, e métodos de análise e distribuição dos sinais, que possibilitam a caracterização do sinal mecânico de contração cíclica entre estado basal e estimulado com isoproterenol. Dentre os resultados relatados nesse trabalho esta a caracterização das regiões atividade contráctil, caracterizada por se distribuirem de forma discreta ao longo da borda da célula, apresentando uma campo de tensão multipolar com anisotropia. Além da sua distribuição e orientação sobre a área de adesão celular. Outro resultado encontrando é a forma e as etapas do ciclo contráctil do sinal de tensão e variação de tensão, mostrando sua semelhança com o modelo de oscilação de Van Der Pol invertido. E por ultimo, relatamos as variação do acréscimo de frequência de batimento cardíaco celular em função da frequência basal, além disso, mostramos as condições de área de adesão celular e frequência basal para o máximo acréscimo de frequência das células cardíacas. Os resultados apresentados nessa Tese possui aplicações em pesquisa básica e clínica.