Noticias de investigación

El último artículo de Alberto Elosegui-Artola, Xavier Trepat y Pere Roca-Cusachs es portada del último número de la revistaTrends in Cell Biology, de la familia editorial Cell.

En ‘Control of Mechanotransduction by Molecular Clutch Dynamics’, los investigadores del IBEC revisan cómo la dinámica celular y la mecanotransducción son impulsadas por la dinámica del ensamblado molecular.
La hipótesis del «embrague molecular» sugiere un mecanismo de acoplamiento entre las integrinas y la actina durante la migración celular, mediante el cual una serie de moléculas que interactúan y desenganchan dinámicamente unen las células con su microentorno.

Un nuevo estudio en ratones neonatos desarrollado por el CMR[B], en colaboración con el IBEC y la UB, ha determinado que la habilidad del corazón para regenerarse tras una herida está relacionada la rigidez del entorno celular, y no solo con la capacidad proliferativa de las células cardíacas, acotando la ventana de regeneración a 48 horas tras el nacimiento.

El trabajo de investigación, publicado en Science Advances, abre la puerta al desarrollo de terapias basadas en la modificación farmacológica de la matriz extracelular para fomentar la regeneración de tejido tras un infarto o accidente cardíaco.

Los investigadores del IBEC y del MIT han demostrado que las células pueden usar su entorno para comunicarse mecánicamente entre sí dentro de los tejidos. Es como cuando un soldado del ejército tensa las cuerdas de una red de entrenamiento para que su compañero pueda ascender con firmeza.

Para abastecer nuestros órganos y tejidos, las células necesitan detectar y responder constantemente a los estímulos mecánicos de su entorno. En general, las células que componen nuestro organismo están inmersas en una matriz extracelular (MEC), un biopolímero hecho de proteínas y glicoproteínas – como el colágeno o la fibrina. Esta MEC proporciona a las células una forma de interactuar con otras células, obtener nutrientes, eliminar residuos y, finalmente, formar tejidos integrales y funcionales.

Cuando las células se mueven, dividen o diferencian, la MEC juega un papel importante en la función celular, por lo que es vital entender con detalle las interacciones célula-matriz. Sin embargo, se desconocen muchos detalles sobre cómo las propias células afectan a la mecánica de esta matriz circundante. No solo eso, sino que los cambios en la MEC desencadenados por las células también pueden propagarse, afectando a sus células vecinas.

El grupo Nanoscopy for Nanomedicine propone las nanopartículas poliméricas de cadena única (SCPN, del inglés Single-Chain Polymeric Nanoparticles) que imitan las enzimas como posibles activadores de fármacos en entornos biológicos, como la célula viva.

Las nanopartículas de inspiración biológica podrían usarse para controlar espacialmente la administración de fármacos en el tratamiento de enfermedades como el cáncer.

A través de su estudio, publicado en JACS, los investigadores han optimizado las estrategias de liberación de SCPN dinámicas para que conserven su actividad catalítica en el entorno celular. Esto allana el camino hacia el diseño racional de nanosistemas que pueden realizar una catálisis efectiva in vivo .

Un equipo internacional de investigadores muestra por primera vez que los canales iónicos capaces de detectar cambios en las propiedades físicas del entorno celular desempeñan un papel clave en el proceso de invasión y metástasis tumoral.

El descubrimiento, liderado por Miguel Ángel Valverde del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud de la UPF y que involucra al grupo Integrative Cell and Tissue Dynamics del IBEC, podría abrir nuevas vías en el desarrollo de nuevos fármacos que reduzcan el riesgo de metástasis.

Investigadores del grupo del IBEC Molecular and Cellular Neurobiotechnology descubren que la proteína Sema3E y su receptor PlexinD1 controlan la proliferación de las células madre adultas del hipocampo.

Además, el binomio Sema3E – PlexinD1 ha demostrado ser crucial para el correcto posicionamiento de las nuevas neuronas, así como para el correcto desarrollo de sus conexiones y el mantenimiento de las oscilaciones gamma cerebrales que se generan en el hipocampo adulto.

Investigadores que trabajan en el grupo Signal and information processing for sensing system y en el Instituto de Ciencias de la Salud de Nestlé han publicado un estudio seleccionado como portada de un número especial de la revista Proteómica: Aplicaciones clínicas.

El artículo, con el estudiante de doctorado Sergio Oller como primer autor, identifica proteínas asociadas con la pérdida y el mantenimiento de peso, y explora su relación con el índice de masa corporal, masa grasa y resistencia y sensibilidad a la insulina, identificando biomarcadores potenciales para la pérdida y el mantenimiento de peso.

Investigadores del IBEC en colaboración con el Max Planck Institute for Intelligent Systems han desarrollado nanomotores que funcionan con una fuente de energía libre de combustibles, inocua e ilimitada: la luz.

Gran parte de los nano y micromotores diseñados para aplicaciones biomédicas – como la administración dirigida de fármacos – se emplean materiales catalíticos para impulsarse a través de su entorno.