Newswise – «La razón por la que nuestra piel se vuelve más correosa y gruesa a medida que envejecemos podría deberse a una pérdida de elasticidad en las células», afirma Igor Sokolov, de la Universidad de Clarkson, que presentó los resultados de su última investigación durante una sesión sobre técnicas de bioimagen en la reunión anual de marzo de la Sociedad Americana de Física (APS) en Montreal. Los investigadores esperan que el descubrimiento de Sokolov pueda dar una nueva orientación a la investigación sobre el tratamiento de las enfermedades relacionadas con la edad que implican la pérdida de elasticidad de los tejidos epiteliales. Los científicos saben desde hace tiempo que los tejidos epiteliales humanos pierden elasticidad con el envejecimiento. Se ha implicado en la patogénesis de muchas enfermedades progresivas del envejecimiento, como el endurecimiento de las arterias, la rigidez articular, las cataratas, el Alzheimer y la demencia. Sin embargo, los investigadores anteriores creían que la razón de la pérdida era sólo el «pegamento» que sella los tejidos epiteliales, las llamadas proteínas extracelulares, y no las propias células. Muchos tratamientos de enfermedades causadas por la pérdida de elasticidad de las células se han basado en esta suposición.
Pero ahora, Igor Sokolov, de la Universidad de Clarkson, y sus colegas, Craig Woodworth y Tamara Berdyyeva, han descubierto que las propias células epiteliales individuales se vuelven más rígidas con la edad. Mediante el desarrollo de un nuevo método de microscopía de fuerza atómica (AFM) para el estudio de las células, descubrieron que el módulo de Young, una medida de la rigidez de las células epiteliales, es de dos a diez veces mayor en la edad avanzada (cercana a la senescencia) que en las células jóvenes. Esto ayuda a explicar por qué la piel suele tener un aspecto más correoso a medida que envejecemos. La investigación también permite a los científicos examinar el problema de la pérdida de elasticidad desde nuevas posiciones.
Sokolov está utilizando la AFM para estudiar células epiteliales humanas individuales. Esas células se encuentran en la piel, así como en otros tejidos que recubren las superficies del cuerpo, incluidos los vasos sanguíneos, los riñones, el hígado, el cerebro, los ojos, etc.
Para estudiar el efecto del envejecimiento y la elasticidad, Sokolov y sus colegas utilizaron el envejecimiento rápido en células epiteliales in vitro en condiciones fisiológicas, y luego sondearon la elasticidad de esas células. «Sin embargo, una sonda de AFM rígida típica es demasiado afilada para medir las células rápidamente mientras están vivas, y para obtener datos estadísticos fiables», dice Sokolov. Así que añadió una bola de sílice de cinco micras a la punta del AFM. «Esta bola presiona lentamente contra la célula estudiada, mientras el AFM detecta la deformación causada por la presión aplicada. Cuanto menos deformación se detecta, más rígida es la célula que observamos», explicó.
¿Podemos descubrir qué causa esta pérdida de elasticidad? Sokolov planteó la hipótesis de que el secreto se encuentra en el citoesqueleto celular, la parte más rígida de la célula, y lo fotografió mediante AFM. Sokolov afirma: «Desarrollamos una forma agradable y sencilla de obtener imágenes del citoesqueleto celular con el AFM. Normalmente, esto es difícil de hacer porque el citoesqueleto está oculto en el interior de la célula y el AFM sólo puede obtener imágenes de la superficie.»
Sokolov y sus colegas encontraron una manera de exponer el citoesqueleto a la superficie mediante la eliminación y el lavado de todo el contenido celular, aparte del citoesqueleto. Después de hacerlo, los científicos descubrieron que el aumento de la rigidez en las células más viejas está fuertemente correlacionado con la cantidad de fibras superficiales del citoesqueleto por unidad de superficie (densidad superficial). «Merece la pena destacarlo», añadió Sokolov. «Ningún otro método nos permite obtener este tipo de información».
Sokolov es profesor asistente de física y química en la Universidad de Clarkson y miembro del Centro de Procesamiento de Materiales Avanzados (CAMP) de la Universidad. Su investigación fue parcialmente financiada por una subvención de la Oficina de Ciencia, Tecnología e Investigación Académica del Estado de Nueva York (NYSTAR).
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