Un grupo de científicos han publicado en la revista Cell System un estudio que asocia un complejo principio matemático con cómo se conectan las células entre sí para formar tejidos y órganos.
El estudio publicado en el que han utilizado una mosca de la fruta como modelo y les ha permitido entender cómo se forman los órganos es la llave para crear tejidos y órganos de manera artificial.
El descubrimiento ha sido liderado por el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), la Universidad de Valencia (UV) y un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS) -un centro del CSIC, el Hospital Universitario Virgen del Rocío y la Universidad de Sevilla-, y en el mismo han participado también la Universidad Johns Hopkins de Estados Unidos y la Universidad del País Vasco.
Dicho equipo publicó en 2018 otro trabajo que demostraba que las células epiteliales, aquellas que ayudan a proteger los órganos, pueden adoptar durante la formación de esos órganos una forma geométrica que no estaba descrita hasta ese momento: el escutoide.
Estas adoptaban dicha forma para consumir menos energía, según ha explicado Luis María Escudero, del IBiS, en una nota de prensa difundida por el CSIC. “Que las células adopten esta forma geométrica se debe al ahorro energético que supone a la hora de empaquetarse para formar tejidos cuando existe cierto nivel de curvatura, por ejemplo, cuando se forma un pliegue en un tejido”.
Dicha investigación suponía "un importante cambio de paradigma", según Escudero, ya que hasta ese momento los epitelios siempre se habían estudiado usando conceptos matemáticos para describir su organización en dos dimensiones, algo que está relacionado con la conexión entre las células y cómo se comunican entre ellas para formar los órganos de una forma correcta.
Demostrando que tanto las células epiteliales pueden tener formas complejas en tres dimensiones, como los escutoides. Ahora, combinando experimentos con tejidos de moscas y modelos computacionales de tejidos tubulares, los investigadores han elaborado un modelo biofísico que relaciona por primera vez la geometría del tejido y las propiedades físicas de las células con cómo están conectadas entre sí.
Así, teniendo en cuenta las consideraciones energéticas, biológicas y geométricas, los investigadores han descubierto que cuantas más conexiones tiene una célula epitelial con otras, más energía necesita para establecer nuevas conexiones con otras células. Los científicos alteraron el tejido, reduciendo la adhesión para poner su modelo a prueba, llegando así a estas conclusiones.