Antecedentes y objetivos: Se ha documentado la presencia de liberaciones espontáneas de calcio de forma local (sparks) y global (ondas de calcio) en cardiomiocitos humanos, pero hay escasa información sobre sus dimensiones y su frecuencia. El propósito de este estudio era caracterizar el efecto de una pérdida del potencial de membrana sobre el tamaño, la cinética y la frecuencia de sparks y ondas de calcio en miocitos auriculares humanos.
Métodos: Se utilizaron 22 miocitos auriculares aislados de la aurícula derecha de 9 pacientes sometidos a cirugía cardiaca. La liberación espontánea de calcio se visualizó con microscopía confocal en miocitos cargados con fluo-4, escaneados longitudinalmente en el plano central a una frecuencia de 100 imágenes/seg. Para la detección y caracterización de la liberación espontánea hemos desarrollado un programa que combina técnicas de procesado estadístico de señal con la transformada wavelet discreta, permitiendo identificar y caracterizar los patrones espacio-temporales en los niveles de calcio.
Resultados: En total se detectaron 213 sparks con una frecuencia de 18,9 ± 3,2 sparks/min/célula. El spark tenía un diámetro medio (FWHM) de 3,3 ± 0,3 micras y un constante de tiempo de desaparición del spark de 115 ± 8 ms. Fijando el potencial de membrana en –50 mV en vez de –80 mV aumentó la frecuencia de sparks de 6,0 ± 1,2 a 11,8 ± 4,7 sparks/célula/min y la frecuencia de ondas de 0 a 6,5 ± 1,9 ondas/célula/min. Análisis de señales de calcio activados con estimulación de campo a crecientes frecuencias mostraba que las ondas espontáneas de calcio también se inducen a frecuencias de estimulación altas.
Conclusiones: La detección automatizada de señales de calcio en cardiomiocitos aislados muestra que la despolarización del potencial de membrana de –80 a –50 mV, o la estimulación repetitiva a frecuencias elevadas favorecen la liberación espontánea de calcio en miocitos auriculares humanos.