¿El salvador de la barrera epitelial? El mecanismo de "auto-reducción" que indica el futuro de la curación de heridas y la medicina regenerativa

　**El equipo de investigación de Northwestern Medicine ha revelado que cuando el tejido epitelial se encuentra en un estado de sobrepoblación, activa un sorprendente mecanismo para evitar la "extrusión celular" irreversible: **macropinocitosis, que "auto-reduce" la superficie apical de las células. El anuncio fue publicado en la edición del 23 de junio de 2025 de la revista Nature Communications, y los detalles han sido reportados por Phys.org y el sitio oficial de la Universidad Northwestern.

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　La macropinocitosis es una vía de captación audaz que las células cancerosas utilizan para ingerir grandes cantidades de nutrientes. En este estudio, los investigadores utilizaron embriones de rana (Xenopus) como modelo y registraron mediante imágenes en vivo cómo una estructura en forma de anillo delineada por actina aparece en la superficie apical, iniciando la invaginación de la membrana celular hacia el interior. Como resultado, la superficie apical se reduce rápidamente entre un 20 y un 40%, lo que permite reestructurar el equilibrio de tensión entre las células circundantes y evitar la extrusión celular.phys.orgnature.com

　Además, la administración de inhibidores de macropinocitosis (como EIPA) aumentó significativamente la frecuencia de extrusión celular. Esto demuestra que la secuencia "reducción de la superficie apical → alivio de la sobrepoblación → no se necesita extrusión" se rompe, confirmando que la macropinocitosis funciona como una "válvula de seguridad". El autor principal, el profesor asociado Brian Mitchell, explica: "La extrusión celular es costosa e irreversible para el tejido. La macropinocitosis es una segunda opción que permite 'salir con una herida leve'".news.feinberg.northwestern.edu

　La sobrepoblación de células epiteliales ocurre en diversas situaciones, como inflamación, cicatrización de heridas y formación de tumores. Las células extruidas se convierten en "presas" para las células inmunitarias, debilitando temporalmente la barrera tisular. Por lo tanto, este descubrimiento podría tener un impacto significativo en la comprensión y el desarrollo de estrategias de tratamiento para enfermedades que afectan la barrera epitelial, como la enfermedad inflamatoria intestinal crónica (IBD) y la fibrosis pulmonar. De hecho, la discusión en el artículo de Nature Communications indica que se planea investigar si un mecanismo similar opera en organoides intestinales y de las vías respiratorias.nature.com

　La clave del descubrimiento fue la detección del estrés mecánico. Cuando el estado de sobrepoblación aumenta la tensión en las estructuras de adhesión celular (como los desmosomas), se activa la vía RhoGTPase/Rac1, que induce el anillo de actina y desencadena la macropinocitosis. Se ha propuesto un modelo que describe este proceso. La imagen de arriba (ver carrusel de imágenes) muestra un diagrama esquemático de la estructura del desmosoma.

Reacciones y ecos en las redes sociales

• X (anteriormente Twitter)

  • La cuenta oficial del Mitchell Lab publicó un tweet titulado "Reducción del Tamaño Apical por Macropinocitosis Alivia la Sobrepoblación Tisular", adjuntando un video en vivo fluorescente y celebrando el logro liderado por el postdoc Enzo Bresteau.twitter.com

  • El biólogo celular @myosinactncrazy comentó: "Es interesante cómo las células normales 'usan para bien' una vía que las células cancerosas abusan", y recibió respuestas de inmunólogos e investigadores del cáncer.twitter.com

• LinkedIn

  • El artículo de Technology Networks (publicado el 25 de junio) recibió más de 1,200 "me gusta" en 24 horas, y los investigadores de empresas biotecnológicas expresaron su interés en replicar el fenómeno en organoides en chips.technologynetworks.com

• Reddit /r/science

  • Se creó un hilo titulado "¡Las células tenían dos opciones: 'mudarse por sí mismas' o 'reducir el tamaño de su casa'!", que obtuvo más de 400 votos positivos en pocas horas. La discusión se intensificó con comentarios como "Si el mismo fenómeno ocurre en el epitelio intestinal, podría ser un nuevo objetivo para la enfermedad de Crohn" (la publicación está actualmente en espera de archivo).

Potencial de aplicación médica e industrial

1. Medicina regenerativa

   • En el cultivo a largo plazo de piel artificial y organoides epiteliales, la extrusión excesiva puede causar necrosis y desprendimiento. La inducción de este mecanismo mediante la detección de fármacos podría extender la vida útil del tejido.

2. Tratamiento del cáncer

   • Dado que las células cancerosas poseen un "modo de abuso" de macropinocitosis para robar nutrientes, contrastar esto con el "modo de buen uso" en tejido normal podría proporcionar pistas para el desarrollo de inhibidores selectivos.

3. Liberación de fármacos

   • Si se explora la vía de captación de macromoléculas mediada por macropinocitosis, se podría aumentar la eficiencia de entrega trans-epitelial de medicamentos basados en ácidos nucleicos y vacunas.

Futuros temas de investigación

• Elucidación detallada del mecanismo molecular: La cascada de señales desde Rho/Rac GTPase hasta la formación del anillo de actina.

• Especificidad del tejido: La versatilidad en diferentes entornos con tipos de estrés físico como intestino, vías respiratorias y córnea.

• Comportamiento bajo condiciones patológicas: El impacto de citoquinas inflamatorias y ambientes hipóxicos en la macropinocitosis.