Científicos españoles y franceses descubren cómo se pliega y mueve la pared del intestino midiendo sus fuerzas
Científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en colaboración con otros del Instituto de Investigación Biomédica (IRB), las universidades de Barcelona y Politécnica de Cataluña y el Instituto Curie en Paris (Francia), han descubierto cómo se pliega y mueve la pared del intestino midiendo sus fuerzas.
En concreto, los expertos han descifrado el mecanismo por el cual las criptas adoptan y mantienen su forma cóncava, y cómo ocurre el movimiento de migración de las células hacia las cimas, sin que el intestino pierda su característica forma de pliegues.
Para realizar el trabajo se han combinado modelización por ordenador con experimentos con organoides intestinales de células de ratones, y los resultados, publicados en la revista Nature Cell Biology y recogidos por la plataforma Sinc, muestran que ese proceso es posible gracias a las fuerzas mecánicas ejercidas por las células.
Los autores han utilizado células madre de ratón y combinado técnicas de bioingeniería y mecanobiología para desarrollar miniintestinos, organoides que reproducen la estructura tridimensional de valles y cimas recapitulando las funciones del tejido in vivo.
Las tecnologías de microscopia, desarrolladas en el mismo grupo, han permitido por primera vez realizar experimentos en alta resolución y obtener mapas en 3D mostrando las fuerzas ejercidas por cada célula. Además, con este modelo in vitro los investigadores han demostrado que el movimiento de las nuevas células hacía la cima también está controlado por fuerzas mecánicas ejercidas por las propias células.
En concreto, por el citoesqueleto, una red de filamentos que determina y mantiene la forma celular. «Con este sistema hemos descubierto que la cripta es cóncava porque las células tienen más tensión en su superficie superior que en la inferior, lo que hace que adopten una forma cónica. Cuando eso ocurre en varias células unas al lado de otras, el resultado es que el tejido se dobla, dando lugar a un relieve de valles y cimas», han dicho los expertos.
Asimismo, han podido determinar que no son las células de la cripta intestinal que empujan las nuevas hacia arriba, sino que son las células de la cima las que tiran de las nuevas para que suban, algo como un alpinista que ayuda otro a subir tirando de él.
El nuevo modelo de miniintestino permitirá estudiar, en condiciones reproducibles y reales, enfermedades como el cáncer, la celiaquía o la colitis, en que hay un descontrol en la multiplicación de las células madre o una desestructuración de los pliegues. Por otra parte, los organoides de intestino también se pueden fabricar con células humanas y ser utilizados para el desarrollo de nuevos fármacos o en el estudio de la microbiota intestinal.
