Redacción
La viscoelasticidad de los tejidos, una propiedad aún poco explorada, desempeña un papel crucial para el correcto funcionamiento celular. Así lo demuestra un estudio del Centro de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) que acaba de publicar la revista Science Advances, que demuestra cómo la capacidad de los tejidos para deformarse y recuperar su forma original desempeña un papel fundamental en el proceso por el que una célula mantiene un equilibrio interno constante para funcionar bien, es decir, su proceso de homeostasis celular.
El Dr. Jorge Alegre-Cebollada, jefe de Grupo de Mecánica Molecular del Sistema Cardiovascular en el CNIC señala que 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 al mejor funcionamiento de tejidos artificiales con aplicaciones biomédicas”, explica. Gracias al desarrollo de nuevos biomateriales y a un modelo computacional, este equipo liderado por el CNIC ha esclarecido cómo las células responden a la viscoelasticidad.
Gracias al desarrollo de nuevos biomateriales y a un modelo computacional, este equipo liderado por el CNIC ha esclarecido cómo las células responden a la viscoelasticidad
El investigador explica que las células requieren señales bioquímicas y mecánicas para funcionar correctamente y uno de los elementos más importantes en la generación de señales mecánicas es la matriz extracelular (ECM). Se trata de 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.
Dra. Huerta-López: “Del mismo modo que un colchón viscoelástico necesita tiempo para recuperar su forma, las células y tejidos necesitan tiempo para recuperarse de estímulos mecánicos, como un apretón de manos o un golpe”
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. Así, “del mismo modo que un colchón viscoelástico necesita tiempo para recuperar su forma cuando nos levantamos cada mañana, las células y tejidos necesitan tiempo para recuperarse de estímulos mecánicos, como un apretón de manos o un golpe”, explica la Dra. Carla Huerta-López, la investigadora que ha liderado el estudio. Esto indica que “la dependencia temporal de alteraciones mecánicas está controlada por la viscoelasticidad”.
En este trabajo, el equipo del CNIC ha desarrollado biomateriales basados en proteínas que imitan el comportamiento mecánico de la matriz extracelular. Utilizando 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.
