Una red de líneas verdes y rojas ordenadas con precisión revela la arquitectura microscópica que hay detrás de cada latido. Tomada por el Dr. Kentaro Mochizuki de Japón, esta imagen de estructuras de sarcómeras en células de músculo cardíaco de rata fue nombrada ganadora de la región APAC de el sexto concurso anual de Imagen del Año de Evident.

Usando un microscopio láser confocal y un objetivo de inmersión en aceite de 63X, Kentaro enfocó con nitidez la microestructura lineal y rítmica del corazón. En reconocimiento a su propuesta ganadora, él recibirá un Evident microscopio vertical CX23.

Iluminando las estructuras ocultas dentro del corazón

Como investigador en el departamento de Anatomía Patológica de Kyoto Prefectural University of Medicine, Kentaro dedica sus días al estudio de los organismos vivos y las enfermedades. Mediante la microscopía confocal, revela estructuras invisibles a simple vista, incluidos los patrones ordenados dentro del músculo cardíaco que hacen posible cada latido.

¿Cómo creaste la imagen?

Los corazones de rata perfundidos se fijaron químicamente con paraformaldehído (PFA), se cortaron en bloques de tejido de varios milímetros cuadrados y se tiñeron con colorantes fluorescentes. Las líneas Z (verdes) y las líneas M (rojas) se marcaron mediante tinción por inmunofluorescencia para α-actinina y titina, respectivamente, mientras que la región de la membrana celular (azul) se marcó utilizando aglutinina de germen de trigo (WGA).

Para la obtención de imágenes, las secciones de tejido teñidas se colocaron sobre un portaobjetos de vidrio con un medio de montaje, y se utilizó un microscopio láser confocal. Esta imagen fue capturada utilizando un objetivo de inmersión en aceite de 63X (NA 1.4), mostrando una región en el plano (88 µm × 88 µm) del miocardio subepicárdico vista desde el lado epicárdico.

¿Enfrentaste algún desafío al crear esta imagen?

Nos encontramos con varios problemas técnicos durante los procesos de tinción y obtención de imágenes. Para preservar la microestructura del miocardio de la forma más natural posible, teñimos y obtuvimos imágenes del tejido en secciones completas sin realizar cortes. Durante el proceso de tinción, nos centramos en la permeabilización de la membrana para asegurar que el anticuerpo pudiera llegar a lo profundo del tejido, así como en optimizar la concentración del anticuerpo y el tiempo de reacción.

Al utilizar el efecto de seccionamiento óptico del microscopio confocal, prestamos una atención meticulosa al posicionamiento de la muestra y al ajuste del enfoque para asegurar que la capa más externa de células miocárdicas en la superficie curva del corazón permaneciera dentro del plano de imagen.

¿Por qué elegiste esta imagen para participar en el concurso Imagen del Año?

Quería compartir la belleza y el misterio de la estructura de las sarcómeras en el músculo cardíaco con la mayor cantidad de gente posible. Cuando escuchas el término “microestructura de los organismos vivos”, es posible que te imagines algo curvilíneo e irregular, pero espero que veas que dentro del cuerpo existen estructuras lineales, ordenadas y periódicas. Me encantaría que esta oportunidad despertara aunque sea un pequeño interés por el mundo de la investigación.

¿Hay algún mensaje inspirado en esta imagen?

Si bien me conmovió profundamente la intrincada periodicidad de las sarcómeras cardíacas, también me sentí impulsado a explorar si podría existir alguna heterogeneidad oculta dentro de esta estructura ordenada. En los últimos años, se han descubierto diversas formas de heterogeneidad en fenómenos y estructuras biológicas, y la investigación sobre su significado e importancia está progresando; el corazón no es una excepción.

Por ejemplo, espero dilucidar el equilibrio espacio-temporal con el que esta estructura periódica se expande y contrae a lo largo de todo el tejido durante la contracción cardíaca, contribuyendo así a nuestra comprensión de patologías complejas como la insuficiencia cardíaca.

¿Cuándo te surgió la inspiración para usar microscopios para crear arte?

Creo que fue la primera vez que vi las estructuras finas dentro de las células (probablemente mitocondrias y gotas de lípidos) a través de un microscopio de fluorescencia. En lugar de crear arte, sentí como si una obra de arte completamente realizada se estuviera desplegando ante mis ojos mientras miraba por el microscopio, así que capturé y saboreé esa belleza dentro de los límites de mi investigación.

¿Cuánto tiempo llevas creando arte con un microscopio?

Han pasado unos tres años. A medida que he tenido más oportunidades de realizar inmunotinción y observación microscópica de células y tejidos para mi investigación, también me he vuelto más meticuloso en cuanto a la selección, es decir, en determinar qué anticuerpos usar y bajo qué condiciones para visualizar claramente las microestructuras que estoy estudiando (básicamente, obtener controles positivos).

Durante el proceso de selección, busqué los ángulos y perspectivas óptimos para captar el máximo detalle de cada célula y tejido. Siempre que conseguía una foto con la que estaba satisfecho, la admiraba o se la mostraba a un compañero sentado a mi lado para obtener su opinión. Mirando hacia atrás, siento como si estuviera fotografiando células y tejidos mientras les hacía adoptar diversas poses.

¿De dónde crees que proviene esta fascinación?

Siempre me han encantado la naturaleza y los seres vivos, y tengo una gran curiosidad por cómo están estructurados y funcionan, más que por su apariencia general. Esta pasión se refleja en mi investigación actual, donde descubro el mundo oculto de los organismos vivos y las enfermedades. El mundo de las células y los tejidos visto a través del microscopio es una fascinante mezcla de caos dinámico y quietud, así como de aspereza estructural y delicadeza—un mundo que nunca deja de cautivarme y que sigue inspirando mi entusiasmo tanto por la investigación como por el arte.

¿A qué te dedicas profesionalmente?

Soy investigador en el departamento de Anatomía Patológica de Kyoto Prefectural University of Medicine (KPUM). Mi formación es en ingeniería y, dentro del campo de la ingeniería biomédica, trabajo a diario para resolver desafíos biológicos y médicos utilizando tecnologías ópticas, incluida la microscopía.

¿Tu trabajo profesional con imágenes se relaciona con tu trabajo artístico?

En mis actividades diarias de investigación, me involucro con el arte que las células y los tejidos crean de forma natural. Además de compartir las imágenes de microscopio resultantes con mis colegas, recientemente he comenzado a compartir imágenes de microscopio —que, aunque no se publican en artículos, poseen valor académico o mérito artístico— en X e Instagram como parte de la serie “PositiveControlSharing”, con el objetivo de compartir información con otros investigadores y contribuir a la sociedad.

¿Cuál es su experiencia con los microscopios Evident?

Llevo utilizando microscopios Evident desde que me asignaron al laboratorio hace unos 16 años. Además de los sucesivos modelos de la serie IX™ invertida y la serie BX™ vertical, recientemente he estado utilizando el sistema de microscopio macro zoom MVX10 con frecuencia para fines de investigación. También continúo usando el microscopio confocal de barrido láser FV1000, que ha estado en nuestro laboratorio durante más de 10 años, y me esfuerzo por mantenerlo cuidadosamente.

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