Investigadores deconstruyen reparación tisular
Morfología de la herida (columna izquierda) y deformabilidad de la cicatriz in vivo. Crédito: Wietecha et al., Nat. Comm., 2020
Los investigadores de ETH han deconstruido los mecanismos que controlan la cicatrización de heridas y la formación de cicatrices con más detalle. Para ello, biólogos e ingenieros han desarrollado un nuevo método que permite medir por primera vez in vivo las propiedades biomecánicas del tejido en proceso de curación.
Cualquiera que esté lesionado espera una pronta recuperación. Pero las heridas que cicatrizan demasiado rápido pueden cicatrizar mal: si la concentración de ciertos factores de crecimiento se vuelve demasiado alta y el proceso de curación supera la marca, se forman cicatrices abultadas (en la jerga técnica: hipertróficas) e incluso la piel circundante pierde algo de su elasticidad. Esta es la conclusión a la que han llegado Sabine Werner, del Instituto de Ciencias de la Salud Molecular, y Edoardo Mazza, del Instituto de Sistemas Mecánicos, y sus dos grupos de investigación tras investigaciones conjuntas.
Interacciones complejas
Como acaban de informar los investigadores en la revista Nature Communications, han deconstruido los complejos mecanismos que controlan el proceso de reparación de tejidos y formación de cicatrices con más detalle. Su trabajo actual, que fue posible gracias al proyecto insignia Skintegrity de la Universidad de Medicina de Zúrich, se centra en una molécula señal: la activina. Esta molécula juega un papel importante tanto en la cicatrización de heridas como en el cáncer. «Hemos demostrado cuán profundamente una sola molécula de señal afecta la compleja interacción entre las células y su entorno», dice Werner.
Cuanto mayor es la cantidad de activina en la herida, más células de tejido conectivo se generan. Las concentraciones más altas de activina también cambian la composición de lo que se conoce como matriz extracelular, el andamiaje que rodea las células de la herida. En este andamio, que es producido y remodelado por las células, las concentraciones más altas de activina se traducen en una mayor acumulación de colágeno, y las fibras de colágeno también se entrecruzan más fuertemente entre sí. Si bien esto promueve la velocidad de cicatrización de heridas, también hace que el tejido lesionado se endurezca y endurezca.
Influir en el proceso de cicatrización
Durante su colaboración interdisciplinaria, los investigadores aprendieron mucho de cada uno otro, destacan los dos autores principales, el biólogo molecular Mateusz Wietecha y el ingeniero mecánico Marco Pensalfini. Si bien los análisis bioquímicos y bioinformáticos de los procesos moleculares en la herida dieron a los ingenieros la oportunidad de ampliar su comprensión de la mecanobiología de los tejidos, el desarrollo de nuevas tecnologías de medición de heridas fue un terreno nuevo para los biólogos. El resultado es un método para medir las propiedades biomecánicas del tejido en proceso de curación in vivo por primera vez.
Este nuevo método permitirá el diagnóstico temprano y el seguimiento del proceso de reparación del tejido a lo largo del tiempo, y el conocimiento adquirido podría incluso permitir a los médicos para influir en él, dice Werner; cómo influir en la curación dependerá del tipo y la ubicación de la lesión. Si una herida amenaza con volverse crónica, podría ser posible realizar una intervención para acelerar el proceso de curación, por ejemplo, enriqueciendo la concentración de activina o de proteínas de la matriz influenciadas por la activina, agrega. Cuando se trata de lesiones faciales, sería prudente ralentizar el proceso de curación y, por lo tanto, reducir las cicatrices, por ejemplo, bloqueando las señales de activación. Tal como están las cosas, sin embargo, aplicaciones como esta todavía están muy lejos. «Nuestro enfoque interdisciplinario mejora nuestra comprensión de los procesos de curación y, por lo tanto, sienta las bases para futuras aplicaciones clínicas», dice Mazza.
Proyecto insignia Skintegrity
La piel protege nuestro cuerpo y sirve como un barrera importante. Los problemas graves y comunes incluyen heridas agudas grandes, pero también úlceras crónicas. En 2016, University Medicine Zurich lanzó un proyecto emblemático, Skintegrity, que reúne la experiencia de 30 grupos de investigación de ETH, la Universidad de Zurich y los hospitales universitarios de Zurich. El objetivo del proyecto es obtener una comprensión detallada de los mecanismos moleculares, celulares y biomecánicos que subyacen a la reparación de tejidos normales y deteriorados y diversas enfermedades de la piel. Médicos, biólogos, científicos de materiales e ingenieros colaboran estrechamente para desarrollar nuevos métodos y enfoques con el objetivo de mejorar el diagnóstico y la terapia de las principales enfermedades de la piel y las heridas agudas y crónicas.
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Ayudantes inesperados en la cicatrización de heridas Más información: Mateusz S. Wietecha et al, Las alteraciones mediadas por activina del transcriptoma de fibroblastos y el matriosoma controlan las propiedades biomecánicas de las heridas de la piel, Naturaleza Comunicaciones (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-16409-z Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por ETH Zurich Cita: Los investigadores deconstruyen la reparación de tejidos (4 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-deconstruct-tissue.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.