Investigadores del I3A de la Universidad de Zaragoza, liderados por un equipo del Instituto de Bioingeniería de Cataluña y de la Universidad de Barcelona, publican un estudio en la revista 'Nature' en el que explican cómo las células son capaces de percibir su entorno mediante la detección de fuerzas.

En el estudio han participado los investigadores José Manuel García Aznar y Jorge Escribano Jiménez del grupo M2BE del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza, liderados por el equipo de Pere Roca-Cusachs, investigador principal del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y profesor de la Universidad de Barcelona, que tiene como primer autor al estudiante de doctorado Roger Oria.

Fuentes de la Universidad de Zaragoza precisan que en la investigación, según explica Roca-Cusachs, se ha determinado cómo las células detectan la posición de las moléculas (o ligandos) de su entorno, con precisión "nanométrica". Al adherirse a sus ligandos, las células aplican una fuerza que pueden detectar y eso permite a las células tantean su entorno.

El doctor precisa que, de alguna manera, el proceso equivaldría a reconocer la cara de alguien a oscuras tocándola con la mano más que viendo la persona.

La interacción entre las células y sus ligandos (o microentorno celular) es esencial para mantener la función de cualquier tejido y, de hecho, la detección de cambios en el entorno celular es fundamental en cualquier escenario donde haya una remodelación de tejido, como puede ser el desarrollo embrionario, la proliferación tumoral o el proceso con el cual se cierra una herida.

En el trabajo también se ha visto cómo, "en función de esta distribución de fuerzas de la célula, se incide en la activación de la transcripción genética, fenómeno que determina qué genes se expresan", apunta Roger Oria.

Con este conocimiento más integrado de cómo la célula detecta su entorno, los investigadores han comprobado que si se modifican las condiciones del entorno de la célula se puede controlar la respuesta de adherencia de la célula e, incluso, definir un rango en el cual la célula se adhiere y fuera del cual no lo hace.

Este resultado, apunta Roca-Cusachs, puede ser especialmente relevante en procesos tumorales, dado que está bastante aceptado que una mayor rigidez está relacionada con una mayor activación de los oncogenes.

Hasta ahora se sabía que las células son capaces de percibir información espacial y física en la nanoescala y se pensaba que eran capaces de "medir distancias", por lo que se habían formulado hipótesis con la existencia de algún tipo de molécula patrón que las ayudara en este proceso.

Ahora, este trabajo que publica la prestigiosa revista 'Nature' contradice esta hipótesis, afirma el investigador del IBEC-UB, demostrando que las células "tantean más que ven" su entorno.

La colaboración de los investigadores de la Universidad de Zaragoza se centra en la realización de un modelo matemático que explica cómo las células ejercen fuerza y se adhieren al substrato en función de la rigidez de éste y la distribución espacial de los puntos de unión.

El modelo explica cómo la distribución de ligandos determina el crecimiento de la adhesión y cómo este crecimiento puede colapsar en función de la fuerza que la célula es capaz de ejercer y no de la propia distancia entre puntos de adhesión.

El grupo M2BE del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza colabora desde 2104 con los investigadores Roca-Cusachs y Xavier Trepat, y este es el segundo trabajo que se publica como fruto de esta colaboración.

En este estudio han colaborado, entre otros, el Instituto Max Planck y la Universidad Heidelberg en Alemania.

Este trabajo ha sido financiado por la Comisión Europea, el Ministerio de Economía y Competitividad de España, el Consejo Europeo de Investigación, la Fundación Bancaria La Caixa, la Fundación la Marató de Tv3 y la Fundación Alemana de Ciencias.