Científico chileno descubre como las células forman los órganos

Un estudio reciente ha investigado los procesos subyacentes en la formación de tejidos de los denominados órganos ramificados, que cumplen la función crucial de transportar fluidos vitales en los seres vivos. A partir de las células madre, los investigadores de la Universidad de Chile y de la University of Cambridge han logrado comprender mejor cómo se desarrollan estos tejidos. En la siguiente fase de su trabajo, la intención es simular computacionalmente la evolución de la estructura ramificada.

El Dr. Ignacio Antonio Bordeu Weldt, miembro del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, ha colaborado con Lemonia Chatzeli, PhD en biología de la Universidad de Cambridge, en un estudio recientemente publicado. Según sus declaraciones, el estudio aborda ciertos temas específicos, los cuales el Dr. Bordeu Weldt se encarga de explicar: "En este trabajo desciframos cómo las células madre se organizan para formar órganos ramificados, enfocándonos en las glándulas salivales. Los órganos de este tipo, como pulmones, riñones, páncreas e hígado, son críticos para el correcto funcionamiento del cuerpo de cualquier animal".

Los órganos ramificados se caracterizan por tener una estructura que se asemeja a la de un árbol, compuesta por múltiples ductos que se bifurcan en diferentes ramificaciones. Estos órganos tienen como función principal transportar fluidos vitales a los seres vivos a través de sus ramas y ductos. La compleja red de ramificaciones que conforman el órgano ramificado surge a partir de un solo ducto inicial que se divide repetidamente. Es importante destacar que el Dr. Bordeu Weldt enfatiza en este aspecto del proceso: "entender cómo se forman y cuáles son las jerarquías celulares que los mantienen, pudiendo abrir las puertas a nuevas terapias para corregir malformaciones durante el desarrollo embrionario o la adultez".

El desarrollo de los órganos ramificados es un proceso extremadamente complejo que implica la interacción de factores biológicos y físicos. Por esta razón, la investigación que se llevó a cabo para comprender la formación de las glándulas salivales en ratones se abordó de manera interdisciplinaria, combinando la biología y la física. El objetivo del estudio fue analizar cómo la jerarquía celular contribuye a la formación de estas glándulas, así como examinar cómo la activación de genes cancerígenos afecta su desarrollo. Para lograr esto, se utilizaron técnicas estadísticas para analizar los datos y determinar las propiedades dinámicas celulares durante el desarrollo, y cómo éstas influyen en la distribución de células tanto en tejidos saludables como en los afectados por el cáncer en la edad adulta.

Ignacio Bordeu destaca que: "En particular, buscamos simplificar los problemas a su expresión más básica, lo que le permite extraer los ingredientes esenciales para que ocurra algún fenómeno. Aplicado a biología, ello nos permite encontrar mecanismos que son universales, es decir, que se observan en un gran número de organismos, y hacer predicciones sobre la dinámica de crecimiento de tejidos. Una capacidad exclusiva de las ciencias exactas como la física y las matemáticas".

EQUIPO DE INVESTIGADORES

AUTORES	INSTITUCION
Lemonia Chatzeli	Wellcome Trust, Cancer Research UK Gurdon Institute, University of Cambridge. Wellcome Trust-Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute, Jeffrey Cheah Biomedical Centre, University of Cambridge.
Ignacio Bordeu	Wellcome Trust, Cancer Research UK Gurdon Institute, University of Cambridge. Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, Centre for Mathematical Sciences, University of Cambridge. Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile.
Seungmin Han	Wellcome Trust, Cancer Research UK Gurdon Institute, University of Cambridge. Wellcome Trust-Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute, Jeffrey Cheah Biomedical Centre, University of Cambridge.
Sara Bisetto	Wellcome Trust-Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute, Jeffrey Cheah Biomedical Centre, University of Cambridge.
Zahra Waheed	Wellcome Trust-Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute, Jeffrey Cheah Biomedical Centre, University of Cambridge.
Bon-Kyoung Koo	Center for Genome Engineering, Institute for Basic Science.
Maria P. Alcolea	Wellcome Trust-Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute, Jeffrey Cheah Biomedical Centre, University of Cambridge. Department of Oncology, University of Cambridge.
Benjamin D. Simons	Wellcome Trust, Cancer Research UK Gurdon Institute, University of Cambridge. Wellcome Trust-Medical Research Council Cambridge Stem Cell Institute, Jeffrey Cheah Biomedical Centre, University of Cambridge. Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, Centre for Mathematical Sciences, University of Cambridge.

Antes de la realización de este estudio, se creía que la formación de las glándulas salivales dependía de la interacción entre diferentes tipos de células. Sin embargo, no se entendía completamente cómo se producía esta interacción ni cómo surgían de un pequeño grupo de células madre iniciales. Además, no se tenía un conocimiento claro sobre cómo la dinámica celular se relacionaba con la organización y topología a gran escala del órgano ramificado. No obstante, gracias a este trabajo se han logrado avances significativos en la comprensión de estas cuestiones.

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