{"id":101070,"date":"2022-11-14T11:10:00","date_gmt":"2022-11-14T10:10:00","guid":{"rendered":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/?p=101070"},"modified":"2025-03-05T09:55:48","modified_gmt":"2025-03-05T08:55:48","slug":"crean-un-gimnasio-en-un-chip-que-ayudara-a-estudiar-la-diabetes-y-desarrollar-nuevos-farmacos-para-su-tratamiento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/crean-un-gimnasio-en-un-chip-que-ayudara-a-estudiar-la-diabetes-y-desarrollar-nuevos-farmacos-para-su-tratamiento\/","title":{"rendered":"Crean un \u201cgimnasio en un chip\u201d que ayudar\u00e1 a estudiar la diabetes y desarrollar nuevos f\u00e1rmacos para su tratamiento"},"content":{"rendered":"\n

Coincidiendo con el d\u00eda mundial de la Diabetes, investigadores del IBEC hacen p\u00fablico un estudio en que combinan c\u00e9lulas musculares y de p\u00e1ncreas en un mismo chip y demuestran que la producci\u00f3n de insulina por el p\u00e1ncreas durante el ejercicio f\u00edsico se induce por la contracci\u00f3n de las c\u00e9lulas musculares.<\/h4>\n\n\n\n

El nuevo chip es una potente herramienta para el desarrollo y testeo de f\u00e1rmacos contra la diabetes, y permite una modelizaci\u00f3n personalizada de la enfermedad ya que puede usar c\u00e9lulas del propio paciente. Este modelo permitir\u00e1 estudiar en detalle porqu\u00e9 falla la producci\u00f3n de insulina por el p\u00e1ncreas en las personas diab\u00e9ticas combinando diferentes tipos celulares.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Seg\u00fan la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud<\/a>, 422 millones de personas en el mundo padecen diabetes mellitus, y 1,5 millones de muertes cada a\u00f1o se asocian directamente a esa enfermedad. La diabetes es una compleja enfermedad metab\u00f3lica caracterizada por una alta acumulaci\u00f3n de glucosa en la sangre, como resultado de un fallo en la producci\u00f3n o en la actividad de la insulina. A su vez, la insulina es una hormona producida, almacenada y liberada por el p\u00e1ncreas, y es la que posibilita que la glucosa entre en las diferentes c\u00e9lulas del cuerpo para proporcionarles la energ\u00eda que necesitan para funcionar correctamente.<\/p>\n\n\n\n

Los m\u00fasculos son una de las principales dianas de la insulina y son cruciales en el mantenimiento global de los niveles de glucosa en todo el cuerpo. Los modelos fisiol\u00f3gicos actuales de estudio in vivo<\/em> en humanos o animales permiten estudiar el efecto del ejercicio f\u00edsico sobre la secreci\u00f3n de insulina, pero no determinar si ese efecto se debe a la contracci\u00f3n muscular o a alg\u00fan otro \u00f3rgano mediador de esta se\u00f1alizaci\u00f3n. Por otro lado, los estudios in vitro<\/em> con cultivos tradicionales en 2D no permiten analizar en tiempo real la interacci\u00f3n entre las c\u00e9lulas musculares y las c\u00e9lulas pancre\u00e1ticas, y tampoco recrean la estructura 3D de los tejidos y \u00f3rganos, muy relevantes en su fisiolog\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

El desarrollo de nuevos f\u00e1rmacos para prevenir y tratar la diabetes debe estar basado en herramientas que tengan en cuenta la comunicaci\u00f3n entre el p\u00e1ncreas y los dem\u00e1s \u00f3rganos para que puedan recrear los detalles de la enfermedad. En un reciente estudio publicado en la revista Advanced Materials Technology<\/a>, investigadores del IBEC liderados por Juan M. Fern\u00e1ndez-Costa y Javier Ramon-Azcon, del laboratorio \u201cBiosensores para Bioingenier\u00eda<\/a>\u201d, han desarrollado un \u201cmulti-organ-on-chip\u201d que permite, en un mismo dispositivo, estudiar la comunicaci\u00f3n entre las c\u00e9lulas del p\u00e1ncreas que producen insulina y las c\u00e9lulas musculares. En este innovador \u201cgimnasio en un chip\u201d, los investigadores han estimulado el\u00e9ctricamente las c\u00e9lulas musculares para inducir su contracci\u00f3n, y han visto que eso induce directamente la producci\u00f3n de insulina por las c\u00e9lulas del p\u00e1ncreas.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El \u201cgimnasio en un chip\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En este novedoso dispositivo de bioingenier\u00eda los investigadores del IBEC han puesto por un lado c\u00e9lulas de musculo esquel\u00e9tico, los m\u00fasculos que est\u00e1n unidos a los huesos y que nos proporcionan movilidad, y por otro lado, c\u00e9lulas de p\u00e1ncreas, concretamente islotes pancre\u00e1ticos compuestos por c\u00e9lulas Beta, las que producen insulina. Al crecer y desarrollarse, estas c\u00e9lulas forman estructuras en 3D que simulan de cierta forma un \u201cmini-\u00f3rgano\u201d, y aunque se encuentran en compartimentos diferentes, el \u201cmulti-organ-on-chip\u201d tiene canales que permiten comunicar de forma controlada y monitorizar, a demanda y en diferentes situaciones, el intercambio de se\u00f1ales y de compuestos entre ellos.<\/p>\n\n\n\n

Las c\u00e9lulas musculares del \u201cmulti-organ-on-chip\u201d est\u00e1n conectadas a un estimulador el\u00e9ctrico que induce su contracci\u00f3n simulando el ejercicio f\u00edsico. Adem\u00e1s, el dispositivo tambi\u00e9n est\u00e1 integrado a una compleja plataforma de biosensores capaz de monitorizar sin necesidad de marcaje externo, los niveles de insulina producidos por las c\u00e9lulas del p\u00e1ncreas y los niveles de interleuquina 6 (IL-6). Esta prote\u00edna reguladora se produce por el m\u00fasculo y se\u00f1aliza al p\u00e1ncreas que aumente la producci\u00f3n de insulina. En otras palabras, durante el ejercicio f\u00edsico, la IL-6 va del m\u00fasculo hacia el p\u00e1ncreas para estimular la producci\u00f3n de insulina.<\/p>\n\n\n\n

\n

Con nuestro \u201cgimnasio en un chip\u201d demostramos que la secreci\u00f3n de insulina por los islotes pancre\u00e1ticos durante el ejercicio est\u00e1 mediada din\u00e1micamente por la actividad contr\u00e1ctil de las c\u00e9lulas musculares y no por otros intermediarios.<\/em> Juan M. Fern\u00e1ndez-Costa, primer autor del estudio.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

El futuro de los \u201cmulti-organ-on-chip\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La nueva plataforma multiorg\u00e1nica in vitro<\/em> desarrollada por el IBEC est\u00e1 acoplada a una plataforma de detecci\u00f3n que presenta una serie de ventajas con respecto a los sistemas de detecci\u00f3n actuales, ya que tiene un coste de fabricaci\u00f3n abordable y dispensa la utilizaci\u00f3n de anticuerpos marcados. Adem\u00e1s, se conecta f\u00e1cilmente a los dispositivos de \u201corgan-on-chip\u201d y permite una monitorizaci\u00f3n en tiempo real y con gran sensibilidad del metabolismo de los \u00f3rganos implicados.<\/p>\n\n\n\n

Esta nueva plataforma ha permitido monitorizar in situ<\/em> y en tiempo real, la comunicaci\u00f3n entre el p\u00e1ncreas y los m\u00fasculos en la diabetes, y estudiar la din\u00e1mica de secreci\u00f3n de insulina por parte de los islotes pancre\u00e1ticos en respuesta al ejercicio muscular inducido por la estimulaci\u00f3n del pulso el\u00e9ctrico. Representa un gran paso para la modelizaci\u00f3n de la diabetes, el estudio de la resistencia a la insulina y la investigaci\u00f3n de f\u00e1rmacos candidatos a la terapia, lo que normalmente se lleva a cabo mediante experimentos con animales, que son largos, costosos y \u00e9ticamente limitantes, adem\u00e1s de dificultar el traslado de los resultados a humanos.<\/p>\n\n\n\n

\n

Los dispositivos de \u201corgan-on-chip\u201d representan con precisi\u00f3n la fisiolog\u00eda de los \u00f3rganos in vivo y permiten estudiar la cin\u00e9tica de los f\u00e1rmacos mediante el estudio de la funcionalidad y la comunicaci\u00f3n entre tejidos.<\/em> Javier Ramon-Azcon, l\u00edder del grupo Biosensores para Bioingenier\u00eda<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

En un futuro, el \u201cmuti-organ-on-chip\u201d tambi\u00e9n se podr\u00e1 usar para estudiar la comunicaci\u00f3n entre otros \u00f3rganos en el contexto de diversas enfermedades metab\u00f3licas, siendo una plataforma prometedora para el cribado de nuevos f\u00e1rmacos y para la medicina personalizada.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Art\u00edculo de referencia:<\/strong> Training-on-a-Chip: A Multi-Organ Device to Study the Effect of Muscle Exercise on Insulin Secretion in Vitro.<\/a> Juan M. Fern\u00e1ndez-Costa, Mar\u00eda A. Ortega, J\u00falia Rodr\u00edguez-Comas, Gerardo Lopez-Mu\u00f1oz, Jose Yeste, Llu\u00eds Mangas-Florencio, Miriam Fern\u00e1ndez-Gonz\u00e1lez, Eduard Martin-Lasierra, Ainoa Tejedera-Villafranca, and Javier Ramon-Azcon. Adv. Mater. Technol. 2022, 2200873.<\/p>\n\n\n\n


<\/p>\n\n\n\n

Ayuda financiada con el apoyo del programa predoctoral AGAUR-FI ayudas (2022 FI_B 00386) Joan Or\u00f3 de la Generalitat de Catalunya y del Fons Europeu Social Plus<\/em><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Coincidiendo con el d\u00eda mundial de la Diabetes, investigadores del IBEC hacen p\u00fablico un estudio en que combinan c\u00e9lulas musculares y de p\u00e1ncreas en un mismo chip y demuestran que … Read more<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":24,"featured_media":101048,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[97],"tags":[2001,1839,1130,1841],"post_formats":[],"class_list":["post-101070","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias-de-investigacion","tag-biosensors-for-bioengineering-es","tag-diabetes-es","tag-javier-ramon-es","tag-organo-en-un-chip"],"yoast_head":"\nCrean un \u201cgimnasio en un chip\u201d que ayudar\u00e1 a estudiar la diabetes y desarrollar nuevos f\u00e1rmacos para su tratamiento - Institute for Bioengineering of Catalonia<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/crean-un-gimnasio-en-un-chip-que-ayudara-a-estudiar-la-diabetes-y-desarrollar-nuevos-farmacos-para-su-tratamiento\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Crean un \u201cgimnasio en un chip\u201d que ayudar\u00e1 a estudiar la diabetes y desarrollar nuevos f\u00e1rmacos para su tratamiento - Institute for Bioengineering of Catalonia\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Coincidiendo con el d\u00eda mundial de la Diabetes, investigadores del IBEC hacen p\u00fablico un estudio en que combinan c\u00e9lulas musculares y de p\u00e1ncreas en un mismo chip y demuestran que ... 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