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Modelos para estudiar el comportamiento de las células en los tejidos

Las células sienten y se adaptan a fuerzas endógenas y exógenas mediante su adhesión a la matriz extracelular (MEC). Entender los mecanismos de respuesta de las células en un microentorno tridimensional es esencial para el diseño de intervenciones terapéuticas contra las enfermedades que cursan con la formación de tejido fibroso.
Modelos para estudiar el comportamiento de las células en los tejidos
En condiciones fisiológicas, la homeostasis del tejido implica una síntesis continua de componentes de la MEC a fin de mantener la adhesión celular. Algunas fibrosis se caracterizan por una reorganización opuesta del tejido y una desorganización de la matriz. Los datos disponibles indican que las proteínas de adhesión a la matriz no responden a los estímulos mecánicos, lo que causa este tipo de enfermedades.

El objetivo del proyecto MACS (The contribution of cellular adhesions to matrix remodeling in health and disease), financiado con fondos europeos, fue entender cómo las proteínas mecanosensibles adheridas a la matriz reaccionan ante perturbaciones mecánicas y actúan sobre la reorganización de esta última. En este contexto, se sintetizaron microtejidos a partir de plataformas de tejidos en 3D y los sometieron a estímulos mecánicos.

Los resultados mostraron que los fibroblastos presentaban gran capacidad de reorganización de la MEC cuando entran en contacto únicamente con la fibronectina y poca capacidad de reparación en presencia de colágeno 1. En una plataforma de tejido en 3D, los experimentos mostraron que solo la fibronectina completa inducía la migración de fibroblastos y la generación de fuerza. Además, los gradientes de conformación de fibronectina y la composición de la MEC dentro del tejido contribuían a la morfogénesis del tejido y la migración celular.

Tras un estiramiento cíclico, los microtejidos de fibroblastos con colágeno 1 experimentaban un cambio transitorio en la orientación de las fibras de estrés de actina. La cuantificación de proteínas de adhesión esenciales en diferentes momentos indicó cambios en la expresión tras el estiramiento. En otro sector del proyecto, se demostró la importancia de la organización estructural de la matriz en el comportamiento celular. Se observó que una matriz desestructurada afectaba directamente a las células y favorecía la progresión de la enfermedad en lugar de su remisión.

En conjunto, los resultados del estudio MACS ofrecieron datos importantes sobre el papel de la composición y la organización de la matriz en el comportamiento celular y la homeostasis tisular. Teniendo en cuenta que las fibrosis constituyen un reto para la medicina, reparar los cambios patológicos en la composición de la MEC parece ser una intervención prometedora.

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Palabras clave

Tejido, matriz extracelular, microentorno, fibrosis, fibroblasto, fibronectina
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