Escutoides: Una nueva forma geométrica que podría contribuir a la creación de órganos y tejidos en laboratorio

A finales del mes de julio, investigadores españoles presentaron el hallazgo de una nueva forma geométrica en la naturaleza: los escutoides. Su descubrimiento se publicó en Nature Communications y, entre otros muchos ámbitos, ha abierto nuevas puertas a la investigación biomédica.Las células epiteliales adoptan una forma geométrica no descrita hasta ahora, el citado escutoide, para que los tejidos se curven, un descubrimiento que permite que los órganos puedan adquirir formas muy complejas y a la vez sean estables. El trabajo lleva la firma de investigadores del Departamento de Biología Celular de la Facultad de Biología de la Universidad de Sevilla (US) y el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS), en colaboración con el laboratorio de Javier Buceta de la Universidad de Lehigh (EEUU), los matemáticos Alberto Márquez y Clara Grima, de la Universidad de Sevilla, y expertos del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD).

La investigación, tal y como explica a DM Luis María Escudero, investigador Ramón y Cajal de la Universidad de Sevilla, abre una puerta para entender cómo se forman los órganos durante el desarrollo y qué puede fallar en algunas enfermedades donde este proceso está alterado. Su equipo estudia la organización de las células en los tejidos epiteliales, fundamentales para que los órganos se formen correctamente, combinando el estudio de tejidos de animales como la mosca de la fruta con el análisis computacional y la simulación informática de tejidos reales.

Uno de estos programas computacionales “predijo” que las células epiteliales en tejidos curvos deberían presentar una forma que hasta ahora no estaba descrita, el ya famoso escutoide, bautizado así en honor del propio Escudero. Su equipo comprobó que la predicción se convertía en realidad en la naturaleza, según observaron estudiando un epitelio curvo con forma de tubo, la glándula salival de la Drosophila melanogaster (mosca de la fruta).

Posteriormente, con expertos del CABD, demostraron la presencia de escutoides en otros epitelios (de pez cebra, por ejemplo) y, en colaboración con el equipo de Javier Buceta, encontraron que cuando las células adoptaban la forma de escutoide el empaquetamiento celular en epitelios curvos era más eficiente energéticamente; el tejido era más estable, en otras palabras.

Hasta el momento, explica Escudero, las células epiteliales se representaban como ladrillos con la forma de prismas o pirámides truncadas. Sin embargo, al examinar epitelios curvos en las muestras del laboratorio determinaron que estas células reales adoptan otras formas más complejas: “Esto se debe a que el tejido, al curvarse, tiende a minimizar su energía, a ser más estable, de modo que sus células adoptan la forma de escutoide”.

Los investigadores proponen que el organismo humano “está repleto de células con forma de escutoide, que sus órganos se han desarrollado gracias a pequeños cambios de forma hasta alcanzar su forma final, y que ésta es estable porque las células se empaquetan de manera eficiente adoptando la forma escutoidal”.

A partir de este punto, se abren muchas vías de estudio. Los autores del trabajo quieren encontrar las moléculas que hacen que las células adopten la forma de escutoide y, a medio plazo, intentar aplicar estos conocimientos a la creación de tejidos y órganos artificiales en el laboratorio, entre otros ámbitos.

Escudero explica cómo un hallazgo muy básico, ligado a la biología de sistemas y a la morfogénesis, está llamando la atención de la biomedicina: “El uso de células madre y los cultivos de órganos pueden beneficiarse del hallazgo de los escutoides”, señala. Su propio laboratorio quiere ahora continuar el estudio realizando cultivos celulares en 3D y cultivos de organoides.

Al respecto, explica: “Ahora hay un auge con los organoides, incluso se plantea hacerlos con mutaciones de pacientes. Una de las cosas que queremos estudiar es si los organoides generados tienen igual estructura epitelial que los tejidos reales. Esto no se tiene en cuenta; nos perdemos la base morfológica”.

Si la estructura en 3D fuese igual en los tejidos reales sanos, “se pasaría a estudiar los patológicos para ver, de nuevo, si hay cambios en la estructura epitelial”, algo que podría aportar luz a nuevos estudios básicos y a la futura búsqueda de soluciones clínicas.

Fuente: Diario Médico – España

Share this:

Comments are closed.