Los tejidos vivos son materiales que, para funcionar de forma correcta, necesitan moverse, dividirse, remodelarse y percibir su microambiente, continuamente.

Es decir, necesitan soportar cierto estrés mecánico derivado del contacto. Por ejemplo, el epitelio intestinal se renueva cada 3-5 días a través de funciones mecánicas como la división, la migración y la extrusión. Y la curación de heridas depende, en gran parte, de la capacidad tisular de generar un estrés mecánico que permita la migración celular para reparar daños.

De hecho, cuando se producen anomalías en este proceso, se pueden originar enfermedades musculares o cáncer. Por tanto, responder de forma óptima ante el estrés mecánico es fundamental para cualquier tejido. Un grupo de investigadores del IBEC ha examinado y revisado los distintos tipos de herramientas que existen, a día de hoy, para medir el estrés mecánico en tejidos tanto a resolución celular como subcelular. En su artículo, publicado en la revista Nature Reviews Physics, los expertos del grupo “Integrative Cell and Tissue Dynamics” en IBEC, liderados por el Profesor de Investigación ICREA Xavier Trepat, discuten las ventajas y desventajas de cada técnica y se proponen la optimización de su uso según esas fortalezas y debilidades.

Por una parte, se ha descrito con detalle el funcionamiento de técnicas aplicables a cultivos celulares 2D, como la microscopía de fuerza de tracción (TFM), las matrices micropilares, la microscopía de estrés en monocapa (MSM) y las monocapas suspendidas. Por la otra, se han examinado las técnicas para medir el estrés mecánico en cultivos celulares 3D. En concreto, la microscopía de fuerza de tracción 2.5D y 3D (2.5 TFM y 3D TFM) y el test de domos. Y, por último, se han evaluado métodos de medición in vivo, como los manómetros, las inclusiones, los sensores de tensión FRET, la ablación por láser y los métodos de inferencia de fuerza.

La realidad es que cada técnica lleva a cabo un tipo de medición concreta y tiene limitaciones propias. Esta comparativa exhaustiva resulta fundamental para elaborar protocolos específicos que permitan comprender mejor los procesos físicos relacionados con la fisiología y su papel tanto en el desarrollo, la homeostasis y la enfermedad en los tejidos.

Responder de forma óptima ante el estrés mecánico es fundamental para cualquier tejido. Los expertos de IBEC examinan en Nature Review Physics los distintos tipos de herramientas que existen para medir el estrés mecánico en tejidos, tanto a resolución celular como subcelular.

Artículo de referencia: Manuel Gómez-González, Ernest Latorre, Marino Arroyo y Xavier Trepat. Measuring mechanical stress in living tissues. Nature Reviews Physics. 2, pages300–317(2020).

Fuente: Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC)

http://www.ibecbarcelona.eu/es/como-se-mide-el-estres-mecanico-en-tejidos-vivos/
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