Xavier Trepat

Un equip d’experts de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) publica a la revista Nature Reviews Physics una revisió detallada de les diferents tècniques que s’utilitzen per calcular l’estrès mecànic en teixits, tant en cultius cel·lulars, com in vivo. Determinar aquests mecanismes d’estrès mecànic és clau per estudiar els processos vinculats a la morfogènesi, l’homeòstasi i a malalties com el càncer.

Els teixits vius són materials que, per funcionar adequadament, necessiten moure’s, dividir-se, remodelar-se i percebre el seu microambient en tot moment. És a dir, necessiten suportar cert estrès mecànic derivat del contacte.

Xavier Trepat, líder del grup de “Dinàmica integrativa de cèl·lules i teixits” a l’IBEC juntament amb Raimon Sunyer, investigador sènior en el laboratori de Trepat, han escrit un Primer a la revista Current Biology sobre la “Durotaxis”, un mecanisme de migració cel·lular que podria tenir un paper en diverses malalties que impliquin l’enduriment dels teixits.

El desenvolupament embrionari, la progressió tumoral o la resposta immunològica contra patògens requereix la migració cel·lular.

Un equip d’investigadors de l’IBEC liderat per Xavier Trepat, en col·laboració amb el CMR[B], ha descobert un mecanisme que genera cèl·lules de dos nuclis. Aquest mecanisme s’ha identificat durant la regeneració del cor del peix zebra, i podria estar associat a l’extraordinari poder regeneratiu d’aquest animal.

Després d’una lesió aguda, com un infart de miocardi, el cor humà és incapaç de regenerar-se. Les cèl·lules cardíaques adultes no poden créixer i dividir-se per substituir les danyades, i la lesió esdevé irreversible. Però això no passa en tots els animals. Un peix d’aigua dolça originari del Sud-est d’Àsia, conegut com a peix zebra, pot regenerar per complet el seu cor fins i tot després de l’amputació del 20% del seu ventricle.

El responsable del grup de l’IBEC, Xavier Trepat, ha publicat un article d’opinió a la secció News and Views (Notícies i Opinió) del darrer número de la revista Nature, dedicat a la «Biologia ascendent».

En el seu article «Bottom does not explain top» («El nivell inferior no explica el nivell superior»), Xavier argumenta que entendre com es construeixen les estructures biològiques complexes —o fins i tot les cèl·lules com un tot—, només aporta una certa idea de com funcionen els sistemes biològics en nivells superiors d’organització. Hi ha moltes variables, com ara la densitat, o fins i tot les patologies que pot patir un subjecte, que afecten el comportament cel·lular a nivell de mesoescala, és a dir, a més llarg termini, a una escala més sistèmica que la dels components individuals d’un organisme.

Una de les habilitats més envejables dels superherois és la seva capacitat per estirar els seus cossos més enllà dels límits imaginables.

En un estudi publicat avui a la revista Nature, científics han descobert el mecanisme que explica com les nostres cèl·lules poden fer precisament això: deformar-se de forma extrema sense trencar-se.

La investigació de l’IBEC, impulsada per la Fundació Bancària “la Caixa”, i la UPC presenten una nova propietat física de les cèl·lules, que denominen superelasticitat activa, que explica la seva capacitat inusual per suportar deformacions extremes.

Les cèl·lules mare embrionàries que donen forma a la cara (cèl·lules de la cresta neural) utilitzen un mecanisme inesperat per desenvolupar les característiques facials, segons revela un nou estudi dirigit per la UCL que involucra a investigadors de l’IBEC.

Els investigadors han desxifrat com es mouen aquestes cèl·lules, podent ajudar a comprendre com ocorren els defectes facials, com el paladar fes i la paràlisi facial.

El mecanisme recentment descrit podria ser rellevant per al desenvolupament de noves teràpies, atès que podria estar darrere d’altres processos de migració cel·lular, com la invasió del càncer durant la metàstasi o la cicatrització de ferides.