Durante años, los científicos han creído que sólo las células nerviosas y las células cardíacas dependían de impulsos eléctricos para comunicarse, mientras que se pensaba que las células epiteliales que recubren la piel, los órganos y las cavidades corporales eran barreras pasivas, principalmente absorbentes y secretoras de sustancias. Sin embargo, investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst han cuestionado esta suposición, demostrando que las células epiteliales se comunican a través de señales eléctricas lentas.
La investigación, dirigida por Steve Granick, profesor Robert K. Barrett en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Polímeros, y el investigador postdoctoral Sun-Min Yu, se publicó recientemente en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Sus hallazgos podrían allanar el camino para avances en sensores bioeléctricos portátiles, curación de heridas y otras aplicaciones biomédicas.
"Las células epiteliales hacen cosas que la gente nunca pensó buscar", dijo Granik. "Cuando se lesionan, 'gritan' a sus vecinos, de forma lenta, continua y sorprendentemente alejada. Es como un impulso nervioso, pero 1.000 veces más lento". Impulsado por la curiosidad, su equipo combinó la ciencia de los polímeros con la biología para revelar esta señalización celular oculta.
Granik y Yu utilizaron células epiteliales para recubrir un chip con 60 electrodos dispuestos con precisión para realizar escuchas ilegales. Yu, un experto en cultivo celular, hizo crecer una capa de células epiteliales humanas en el chip para detectar pequeños cambios eléctricos.
Utilizaron láseres precisos para crear patrones de "hormigueo" en células individuales y observaron cómo las señales se propagaban hacia afuera. "Seguimos cómo las células coordinan sus respuestas", explica Yu. "Es una conversación emocionante y en cámara lenta".
A diferencia de las rápidas explosiones de neurotransmisores de las células nerviosas, las células epiteliales dependen del flujo de iones (especialmente el flujo de iones de calcio), que produce señales que son mucho más lentas que las de las células nerviosas pero de voltaje similar. Estas señales pueden persistir durante largos períodos de tiempo: Granick y Yu observaron células "hablando" durante más de cinco horas a distancias casi 40 veces su propia longitud.
Aunque Granick y Yu demostraron que los iones de calcio son necesarios para que las células epiteliales hablen, aún no han probado otros factores que podrían contribuir a la conversación. Aunque las aplicaciones directas de sus nuevos hallazgos aún están por verse, las implicaciones son enormes.
Compilado de /ScitechDaily