Con la microscopía de rayos X del Sincrotrón ALBA, los investigadores han obtenido imágenes 3D de células llenas de pequeños cristales de colesterol. El objetivo es estudiar cómo se forman estos cristales que están relacionados con la obstrucción de las arterias.

Un grupo de investigación del Weizmann Institute of Science de Israel está investigando la formación de los cristales de colesterol. Se sabe que existe una relación entre la acumulación de los cristales, la presencia de placas dentro los vasos sanguíneos y la supervivencia de los pacientes. Los científicos han estado rellenando con colesterol macrófagos, unas células del sistema inmune involucradas precisamente en la formación de las placas de ateroma. La acumulación de colesterol en estas placas que bloquean el torrente sanguíneo es una característica de la aterosclerosis, principal precursor de muchas enfermedades cardiovasculares.

Estos macrófagos con colesterol son la causa de la inflamación que ocurre previa a la aparición de la placa de ateroma. Se encuentran unidos a las paredes internas de los vasos sanguíneos y, cuando todavía están vivos, producen cristales de colesterol que son excretados al exterior. Finalmente los macrófagos mueren liberando el colesterol restante que les quedaba en el interior. Sin embargo, aún no se conoce perfectamente este mecanismo de formación de los cristales de colesterol. Esta información ayudaría a descubrir cómo inhibir el proceso y desarrollar tratamientos más efectivos de la aterosclerosis.

Para llevar a cabo el experimento los científicos han llevado sus muestras al Sincrotrón ALBA. Allí, han usado el microscopio de transmisión de rayos X blandos de la línea de luz MISTRAL y han obtenido tomografías (imágenes 3D) de los macrófagos con los cristales de colesterol. Los investigadores ya habían visto antes in vitro que los cristales (que son de tres dimensiones) pueden formarse gracias a la adhesión a otras moléculas de colesterol (de dos dimensiones) que se encuentran en las membranas de las células. Verificar esta hipótesis en un sistema biológico y visualizar a los macrófagos secretando los cristales de colesterol es su gran objetivo.


Izquierda: Neta Varsano, una de las investigadoras del grupo, en la línea de luz MISTRAL. Derecha: tomografía de una célula (membrana plasmática en lila) que ha generado un cristal de colesterol (marcado en gris). Imagen obtenida en MISTRAL.


El equipo técnico disponible a la línea MISTRAL
juega un papel clave en este tipo de experimentos, ya que permite obtener tomografías de la célula entera. En otras palabras, el microscopio de MISTRAL es no invasivo: no es necesario seccionar la célula en finas capas, así se puede observar toda ella entera en unas condiciones muy cercanas a las naturales. Hay sólo 3 líneas más como MISTRAL en el mundo (Reino Unido, Alemania y Estados Unidos).


Referencia:
Varsano, N., Dadosh, T., Kapishnikov, S., Pereiro, E., Shimoni, E., Jin, X., Kruth, H.S., Leiserowitz, L. and Addadi, L. J. Am. Chem. Soc.,

(2016)

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138

(45), pp 14931–14940