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Un grupo investigador del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en España, ha creado una nueva tecnología para descifrar los mecanismos de la curación de heridas. Mediante este método ha descubierto cómo las células se mueven y trabajan conjuntamente para cerrar una lesión en el tejido.
El estudio, publicado en la revista Nature Physics (doi:10.1038/nphys3040 ), supone un gran paso hacia adelante para comprender cómo se reparan las heridas, según sus autores, ya que puede ayudar a desarrollar tratamientos para acelerar su curación. Optimizar la reparación de tejidos es una necesidad importante para el tratamiento de enfermedades agudas y crónicas.
El hallazgo también es un paso importante para lograr la regeneración eficaz de órganos. Cuando se habla de curación de heridas, normalmente pensamos en las de nuestra piel, pero también hay heridas en todo tipo de tejidos y órganos en nuestro interior que pueden estar relacionadas con enfermedades crónicas, como la diabetes o el asma. Las heridas internas también pueden favorecer la progresión del cáncer ya que proporcionan un entorno físico y químico que promueve la invasión de células malignas.
Desde hace tiempo se sabe que hay dos mecanismos diferentes que contribuyen a la curación de heridas. En el primer mecanismo, se forma un anillo de proteínas contráctiles en los bordes de la herida y la contracción de este anillo cierra la herida del mismo modo que una bolsa se cierra cuando tiramos de sus cordeles. En el segundo, que se denomina «migración celular», las propias células extienden unos «brazos micrométricos», conocidos como «lamelipodios», que les permiten arrastrarse hasta cerrar la brecha. En algunas heridas ambos mecanismos funcionan simultáneamente, mientras que en otras solo se utiliza uno de los dos.
El grupo del IBEC en colaboración con el Instituto de Recerca Biomédica (IRB), la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), la Universidad de Barcelona (UB), la Universidad de París-Diderot, el Mechanobiology Institute de Singapur y la Universidad de Waterloo de Canadá, ha desarrollado, por primera vez, una técnica para medir a nanoescala las fuerzas que hay detrás del proceso de curación de heridas, y haciendo esto, han descubierto que los dos mecanismos aceptados actualmente no son suficientes para explicar el fenómeno.
De forma inesperada, han encontrado un nuevo mecanismo en el que las células forman arcos contráctiles supracelulares que comprimen el tejido bajo la herida. Combinando experimentos y modelos computacionales, los autores han demostrado que las contracciones derivadas de estos arcos permiten la curación de las heridas de un modo más rápido y resistente.
“Desde hace tiempo sabemos que la curación de heridas no podía entenderse completamente sin una medición directa de las fuerzas que impulsan el movimiento celular”, explica Xavier Trepat, investigador principal del grupo de Dinámica Integrativa de Células y Tejidos del IBEC y profesor investigador ICREA.
“Somos los primeros investigadores en desarrollar la tecnología para hacer estas mediciones, pero no nos habíamos imaginado tropezar con un mecanismo tan integrativo en el cual las células vecinas coordinan su movimiento físico con tanta precisión”, destaca el investigador.
agosto 4/2014 (NCYT)
Agustí Brugués,Ester Anon,Vito Conte,Jim H. Veldhuis,Mukund Gupta.Forces driving epithelial wound healing.Nature Physics. 3 Ago 2014
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