Notícies de recerca

Dos grups de l’IBEC s’han associat per revelar nous coneixements que puguin impulsar el disseny de micro i nanomotors per a aplicacions de salut.

Aprofitant la resolució del microscopi STORM del grup de Lorenzo Albertazzi, el grup de Samuel Sánchez – en col·laboració amb Erik Schäffer a la Universitat de Tübingen – ha revelat nova informació sobre com els seus nanomotors accionats per enzims aconsegueixen propulsar-se.

El darrer article de l’Alberto Elosegui-Artola, el Xavier Trepat i el Pere Roca-Cusachs és portada de l’últim número de la revistaTrends in Cell Biology, de la família editorial Cell.

En ‘Control of Mechanotransduction by Molecular Clutch Dynamics’, els investigadors de l’IBEC revisen com la dinàmica cel·lular i la mecanotransducció són impulsades per la dinàmica de l’ensamblatge molecular.
Seguint la hipòtesi de “l’embragatge molecular”, els investigadors suggereixen que hi ha un mecanisme d’acoblament entre les integrines i l’actina durant la migració cel·lular, mitjançant el qual una sèrie de molècules que interactuen i es desenganxen dinàmicament uneixen les cèl·lules amb el seu microentorn.

Els investigadors de l’IBEC i del MIT han demostrat que les cèl·lules poden fer servir el seu entorn per comunicar-se mecànicament entre si dins dels teixits. És com quan un soldat de l’exèrcit tiba les cordes d’una xarxa d’entrenament perquè el seu company pugui ascendir amb fermesa.

Per proveir els nostres òrgans i teixits, les cèl·lules necessiten detectar i respondre constantment als estímuls mecànics del seu entorn. En general, les cèl·lules que componen el nostre organisme estan immerses en una matriu extracel·lular (MEC), un biopolímer fet de proteïnes i glicoproteïnes – com el col·lagen o la fibrina. Aquesta MEC proporciona a les cèl·lules una forma d’interactuar amb altres cèl·lules, obtenir nutrients, eliminar residus i, finalment, formar teixits integrals i funcionals.

Quan les cèl·lules es mouen, divideixen o diferencien, la MEC juga un paper important en la funció cel·lular, per la qual cosa és vital entendre amb detall les interaccions cèl·lula-matriu. No obstant això, es desconeixen molts detalls sobre com les pròpies cèl·lules afecten a la mecànica d’aquesta matriu circumdant.

El grup Nanoscopy for Nanomedicine proposa les nanopartícules polimèriques de cadena única (SCPN, de l’anglès Single-Chain Polymeric Nanoparticles) que imiten els enzims com a possibles activadores de fàrmacs en entorns biològics, com la cèl·lula viva.

Les nanopartícules d’inspiració biològica podrien usar-se per controlar espacialment l’administració de fàrmacs en el tractament de malalties com el càncer.

A través del seu estudi, publicat a la revista JACS, els investigadors han optimitzat les estratègies d’alliberament de SCPN dinàmiques perquè conservin la seva activitat catalítica en l’entorn cel·lular. Això aplana el camí cap al disseny racional de nanosistemes que poden realitzar una catàlisi efectiva in vivo.

Investigadors mostren per primera vegada que els canals iònics capaços de detectar canvis en les propietats físiques de l’entorn cel·lular són clau en el procés d’invasió i metàstasi.

El descobriment, liderat pel Miguel Ángel Valverde del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut de la UPF i que involucra al grup Integrative Cell and Tissue Dynamics de l’IBEC, podria obrir noves vies en el desenvolupament de nous fàrmacs que redueixin el risc de metàstasi.

Investigadors del grup de l’IBEC Molecular and Cellular Neurobiotechnology descobreixen que la proteïna Sema3E i el seu receptor PlexinD1 controlen la proliferació de les cèl·lules mare adultes de l’hipocamp.

A més, el binomi Sema3E – PlexinD1 ha demostrat ser crucial per al correcte posicionament de les noves neurones, així com per al correcte desenvolupament de les seves connexions i el manteniment de les oscil·lacions gamma cerebrals que es generen en l’hipocamp adult.

Investigadors que treballen en el grup Signal and information processing for sensing systems i en l’Institut de Ciències de la Salut de Nestlé han publicat un estudi seleccionat com a portada d’un número especial de la revista Proteomics: Clinical Applications.

L’article, amb l’estudiant de doctorat Sergio Oller com a primer autor, identifica proteïnes associades amb la pèrdua i el manteniment de pes, i explora la seva relació amb l’índex de massa corporal, massa grassa i resistència i sensibilitat a la insulina, identificant biomarcadors potencials per a la pèrdua i el manteniment de pes.

En el seu esforç per aconseguir biomaterials funcionals per a la regeneració de teixits, el grup de l’IBEC Biomaterials for Regenerative Therapies ha dissenyat un nou material que promou la formació i maduració de vasos sanguinis in vivo.

A l’article, publicat en Acta Biomaterialia a finals de l’any passat, el grup i els seus col·laboradors del Georgia Institute of Technology presenten un nou hidrogel implantable que conté cèl·lules mare mesenquimals humanes (hMSC, de l’anglès human mesenchymal stromal cells) i micropartícules alliberadores de calci.