Un nuevo estudio revela que las células del cuerpo cambian de forma para tratar las heridas

Las células epiteliales recubren las superficies internas y externas del cuerpo, formando una barrera que protege contra daños físicos, patógenos y deshidratación. Desempeñan un papel fundamental en la absorción de nutrientes y la eliminación de productos de desecho, así como en la producción de sustancias como enzimas y hormonas.

Los científicos de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) han descubierto que el retículo endoplásmico (RE) de estas células cambia de forma de diferentes maneras. Cuando la brecha se curva hacia afuera (convexa), el RE forma estructuras tubulares, pero cuando la brecha se curva hacia adentro (cóncava), forma estructuras planas en forma de lámina.

Los investigadores descubrieron que las fuerzas de empuje en los bordes curvados hacia afuera y las fuerzas de tracción en los bordes curvados hacia adentro cambian la forma del RE a través de diferentes mecanismos.

Cuando un espacio tiene bordes convexos, las células utilizan un movimiento de arrastre con extensiones anchas y planas, pero en el caso de los bordes cóncavos se produce un movimiento de bolsa, en el que las células se contraen para juntar los bordes.

En su artículo publicado en `Nature Cell Biology`, investigadores del Reino Unido y la India señalan que la capacidad del RE para reorganizarse en respuesta a la curvatura de los bordes y determinar el modo de migración epitelial pone de relieve su papel crucial en el comportamiento celular.

EMPLEARON MODELOS MATEMÁTICOS Y DE IMAGEN

Los científicos utilizaron técnicas especializadas para crear pequeños huecos en las capas celulares y emplearon modelos matemáticos y de imagen avanzados para comprender cómo el ER cambia de forma y ayuda a las células epiteliales a moverse.

"La cicatrización de las heridas es una respuesta importante a las lesiones. Nuestro estudio abre nuevas vías para explorar los mecanismos que subyacen al cierre de los huecos epiteliales y sus implicaciones más amplias para la salud y la enfermedad, al identificar una nueva función del RE en este proceso", ha indicado Simran Rawal, del Instituto Tata de Investigación Fundamental de Hyderabad (India), que realizó la mayor parte de los experimentos.

"El papel del RE en el movimiento celular no es solo un descubrimiento científico fascinante, sino también un potencial cambio revolucionario para diversos tratamientos y terapias médicas. El uso de modelos matemáticos para comprender cómo se reparan las células puede conducir a mejores tratamientos para las heridas, nuevos métodos para regenerar tejidos dañados o una mejor comprensión de cómo se propagan las células cancerosas, lo que daría lugar a nuevas estrategias para prevenir o ralentizar la metástasis", ha apuntado el doctor Pradeep Keshavanarayana, que desarrolló el modelo matemático cuando era investigador en la Universidad de Birmingham.

El autor correspondiente, el profesor Fabian Spill, de la Universidad de Birmingham, ha comentado que "este proyecto es un gran ejemplo de colaboración interdisciplinaria fructífera. Anteriormente, estudiamos las monocapas endoteliales, que son las células que recubren los vasos sanguíneos, e investigamos cómo las características mecánicas y geométricas regulan los espacios en la monocapa que pueden causar fugas".

"Los experimentos mostraron una relación novedosa e inesperada entre los orgánulos y la forma de las células y el comportamiento de la monocapa. La combinación de estos magníficos experimentos de Simran y sus colaboradores con el modelo matemático desarrollado por Pradeep condujo a la identificación de un nuevo mecanismo mediado por orgánulos para detectar la mecánica y la geometría", ha finalizado.