A partir de un nuevo estudio, se comprobó que la viscoelasticidad de los tejidos, una propiedad poco explorada, desempeña un rol clave en el correcto funcionamiento cerebral. El trabajo fue realizado por el Centro de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) de España y los resultados se publicaron en Science Advances.
En este aspecto, los investigadores resaltaron que las células necesitan señales bioquímicas y mecánicas para funcionar correctamente. Es a través de la mecanobiología que se estudia cómo las células reconocen y responden a las propiedades mecánicas de su entorno.
La matiz extracelular (ECM)
Uno de los elementos más importantes en la generación de señales mecánicas es la matriz extracelular (ECM), una red de proteínas que funciona como pegamento entre células, ayudando a la formación de tejidos.
La ECM influye en la actividad celular mediante propiedades mecánicas como la rigidez y la viscoelasticidad, regulando la migración, proliferación y diferenciación celular. Cambios en la rigidez de los tejidos están asociados a enfermedades como el infarto de miocardio y ciertos tipos de cáncer (páncreas y mama). Sin embargo, aún no se comprende completamente cómo las células responden simultáneamente a la rigidez y viscoelasticidad, especialmente en entornos rígidos.
Lo que el nuevo estudio demuestra es cómo la capacidad de los tejidos para deformarse y recuperar su forma original (viscoelasticidad) desempeña un rol fundamental en el proceso por el que una célula mantiene un equilibrio interno constante para funcionar adecuadamente, es decir, la homeostasis celular.
Un nuevo paradigma
De esta forma, los científicos explican que se está frente a un nuevo paradigma en la comprensión de cómo las células reaccionan ante propiedades mecánicas y pueden explicar por qué algunos tumores son más agresivos que otros.
“Este trabajo supone un nuevo paradigma en nuestra comprensión de cómo las células reaccionan ante propiedades mecánicas y puede contribuir a explicar, por ejemplo, por qué algunos tumores son más agresivos que otros, así como el mejor funcionamiento de tejidos artificiales con aplicaciones biomédicas”, destacaron.
A partir del desarrollo de nuevos biomateriales y de un modelo computacional, este equipo liderado por el CNIC ha esclarecido cómo las células responden a la viscoelasticidad.
Regulación del tiempo de respuesta celular
Según el estudio, la viscoelasticidad de la matriz extracelular, una propiedad poco estudiada hasta ahora, desempeña un papel crucial en la regulación del tiempo de respuesta celular a un estímulo mecánico.
De esta forma, del mismo modo que un colchón viscoelástico necesita tiempo para recuperar su forma cuando una persona se levanta cada mañana; las células y tejidos necesitan tiempo para recuperarse de estímulos mecánicos, como un apretón de manos o un golpe. Es decir, la dependencia temporal de alteraciones mecánicas está controlada por la viscoelasticidad.
Mediante estos biomateriales, los autores han identificado un mecanismo responsable de cómo la viscoelasticidad contrarresta la respuesta a la rigidez de una manera inesperada. Según los investigadores, este modelo contradice los modelos actuales, y proporciona nuevas explicaciones sobre cómo las células reaccionan a las propiedades mecánicas de la matriz extracelular.
Fuente: SINC.
