08-12-2013

Investigadors de l’IBEC estableixen les bases per promoure la regeneració epitelial

Pont pell

Nou èxit d’un grup de recerca del l’IBEC (Institut de Bioenginyeria de Catalunya).

Un estudi sobre la mecànica del teixit epitelial, recentment publicat a Nature Materials, demostra com les capes de queratinòcits humans (cèl·lules més externes de la pell) formen, sobre les ferides, estructures semblants a  ponts penjants, a fi de promoure la seva curació. Aquests resultats obren el camí per a una millor i més ràpida cicatrització de les ferides, a més d’obrir noves possibilitats en el camp de l’enginyeria de teixits epitelials.

L’IBEC, ubicat al Parc Científic de Barcelona, va ser fundat el 2005 per la Generalitat de Catalunya, la Universitat de Barcelona i la Universitat Politècnica de Catalunya, amb l’objectiu de dur a terme una recerca de qualitat que tingués una elevada aplicabilitat en la salut i la qualitat de vida. Des d’aleshores l’Institut ha crescut sense parar, ha establert vincles amb centres de recerca internacionals, universitats i empreses, i ha esdevingut un pol d’atracció indiscutible per a investigadors d’arreu del món.

L’IBEC gestiona la Plataforma de Nanitecnologia que ofereix serveis de nanofabricació, nanomanipulació i nanotecnologia. En aquests moments l’Institut agrupa 250 investigadors al voltant de 16 grups de recerca, que estan organitzats en sis grans línies:

  • Biotecnologia cel·lular
  • Biomecànica i biofísica cel·lular
  • Nanobiotecnologia
  • Biomaterials, implants i enginyeria de teixits
  • Senyals i instrumentació mèdica
  • Robòtica i imatges biomèdiques

Sota el paraigües de Biomecànica i biofísica cel·lular treballen diversos grups, entre ells el de “Dinàmiques integratives cel·lulars i tissulars”, liderat per Xavier Trepat, enginyer físic  i ICREA des del 2011.

Aquest grup, juntament amb els seus companys a l’Institut de Mecanobiologia de la Universitat Nacional de Singapur, utilitzen microtecnologia per determinar com les cèl·lules epitelials migren i es fixen en les ferides. En el seu treball, han demostrar que aquestes regions lesionades, que no tenen el suport de la matriu extracel·lular i per tant no són propícies per a l’adhesió cel·lular (essencial per al moviment cel·lular), estan travessades per “ponts penjants” pluricel·lulars formats per capes de queratinòcits. D’aquesta manera unitària i homogènia, les cèl·lules de la pell en migració segueixen la marxa cap endavant formant una barrera protectora sobre la ferida.

Xavier Trepat explica la seva sorpresa en detectar-ho: “Aquests ponts són un descobriment. Abans es pensava que aquest procés de re-epitelització requeria un punt de suport per migrar successivament les làmines cel·lulars”. “En lloc d’això, sembla que les cèl·lules generen una cosa semblant a una eslinga o corda sobre la zona lesionada, per a continuació passar a través d’ella”.

En l’estudi, que ha estat encapçalat per Lim Teck Chwee i Benoit Ladoux a Singapur, es va trobar que aquesta làmina de cèl·lules en suspensió s’origina gràcies a l’acumulació d’una gran tensió per part de l’actomiosina, proteïna que intervé en la contracció de les cèl·lules musculars. La làmina cel·lular es comporta  com un elàstic, en lloc de com un fluid (altres tipus de cèl·lules), el que explica en part la seva capacitat per formar ponts de suspensió multicel·lulars.

Aquest estudi obre les portes a establir les bases per al disseny d’una millor reparació i regeneració dels teixits que puguin superar les limitacions actuals en l’enginyeria de teixits de la pell i promoure la regeneració de la pell satisfactòriament. Segons Benoit Ladoux les potencials aplicacions inclouen el tractament de les cremades, certes malalties de la pell i problemes dèrmics associats a l’envelliment com ara úlceres de decúbit.

Article: Sri Ram Krishna Vedula, Hiroaki Hirata, Mui Hoon Nai, Agustí Brugés, Yusuke Toyama, Xavier Trepat, Chwee Teck Lim, Benoit Ladoux (2013). Epithelial bridges maintain tissue integrity during collective cell migration. Nature Materials, in press

Elena Escubedo (Universitat de Barcelona)

Enllaços

Escriu el teu comentari