Dos investigadores de la Universidad de Zaragoza participan en un estudio puntero sobre las metástasis

9. septiembre 2016 | Por | Categoria: Ciencia y Tecnología, Magazine

Un estudio que ayer jueves publicó la revista Science, en el que han participado investigadores e ingenieros mecánicos de la Universidad de Zaragoza, demuestra que las células se mueven en grupo hacia los tejidos rígidos y que en su movimiento no solo intervienen factores químicos, como se creía hasta ahora, sino también mecánicos.

Este trabajo, liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), supone un hito que permitirá abrir nuevas vías de investigación para comprender la metástasis y, por tanto, controlar la expansión tumoral, así como para mejorar la cicatrización de las heridas.

Este descubrimiento ayudará a entender cómo se mueven las células cancerígenas en el entorno de un tumor e incluso el proceso hasta que se origina una metástasis. O cómo es el movimiento celular en la cicatrización de heridas y así llegar incluso a acelerarlo”. Así lo explicó José Manuel García Aznar, uno de los dos ingenieros mecánicos del I3A de la Universidad de Zaragoza, junto a Jorge Escribano Jiménez, que durante dos años han participado en este trabajo con el desarrollo de un modelo matemático que permite entender este fenómeno.“Hemos creado un modelo que simula el movimiento colectivo de las células hacia las zonas rígidas, basándonos en un modelo de equilibrio de fuerzas mediante simulación por ordenador”, apuntaron.

Precisamente, el catedrático de Ingeniería Mecánica de la EINA, José Manuel García Aznar, obtuvo en el 2012 la prestigiosa ayuda Starting Grant ERC de 1,3 millones de euros para potenciar la capacidad regenerativa de los tejidos. Con su proyecto Insilico-Cell busca acelerar el proceso de autoregeneración de las células, así como detener o frenar un proceso degenerativo o la evolución de una enfermedad.

Interacción entre células

En el año 2000, investigadores de la Boston University y de la University of Massachusetts propusieron por primera vez que la rigidez de un tejido podía guiar el movimiento de células aisladas. No obstante, los estudios experimentales posteriores demostraron que este mecanismo era muy poco eficiente. “Con este nuevo estudio hemos descubierto que cuando las células cooperan entre ellas son capaces de responder a las variaciones de rigidez de los tejidos de forma mucho más eficiente que cuando están aisladas”, dijo el primer autor del trabajo, Raimon Sunyer.

Es un ejemplo de lo que llamamos Inteligencia Colectiva: un grupo puede llevar a cabo una tarea que sus individuos aislados son incapaces de realizar”, explica el investigador Icrea en el IBEC y director del estudio, Xavier Trepat. Además, añadió que “la clave no está en ninguna propiedad del individuo, sino en su interacción con sus iguales”. En este caso, la interacción es física, las células transmiten información entre ellas por medio de fuerzas.

El grupo de investigadores, que también incluye miembros de la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Politècnica de Catalunya BarcelonaTech (UPC) y el Centro de Investigación Biomédica en Red (Ciber-Bbn y Ciberes), desarrolló nuevas técnicas para crear biomateriales con variaciones de rigidez, y observaron, en estos materiales, que los grupos de células se movían preferentemente hacia las zonas más rígidas. Cuanto mayor era el grupo, más eficiente era el movimiento, y las células individuales eran incapaces de encontrar el camino hacia las zonas más rígidas.

Los investigadores desarrollaron una teoría que explica el fenómeno. “Cada célula aplica una fuerza a su entorno que le permite medir la rigidez local, pero las células necesitan interaccionar físicamente entre ellas para transmitir esta información a nivel global y moverse”, afirmó el investigador del IBEC, profesor de la Universidad de Barcelona y codirector del estudio, Pere Roca-Cusachs,.

Nuevas vías de investigación

Los tumores son más rígidos que su entorno, así que la durotaxis colectiva puede explicar los mecanismos por los cuales las células tumorales se mueven para iniciar el proceso metastásico”, afirmó Trepat. “Las cicatrices también son tejidos más rígidos que su entorno. Creemos que la durotaxis colectiva es un mecanismo clave para explicar cómo las células se mueven para cicatrizar las heridas y cómo podemos controlar este proceso”, indicó.

Foto: archivo cronicadearagon.es

 

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