Foto: Sergio F Cara (NotiPress/Composición)
Científicos del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) han logrado describir el proceso de formación de multivesículas celulares e identificar nuevas formas auto ensambladas, según un estudio publicado en la revista ACS Nano. Esta investigación proporciona una visión novedosa sobre la dinámica de las vesículas celulares y abre nuevas vías para el diseño de nanomateriales y dispositivos inspirados en la naturaleza, con potenciales aplicaciones en la industria biomédica, farmacéutica y biotecnológica.
Las vesículas celulares son estructuras membranosas esenciales para el transporte de materiales dentro de las células. Según Diego Masone, investigador del CONICET en el Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM, CONICET-UNCUYO) y líder del trabajo, "constantemente, dentro de las células hay transporte de material, por ejemplo, de distintas moléculas que van de un lado al otro, incluso de adentro hacia afuera y a la inversa, ¿cómo es posible esto? A través de las vesículas, que son estructuras que cumplen la función de transportar lo que la célula necesita. Estas vesículas por su naturaleza lipídica se auto organizan y se auto ensamblan, adoptando configuraciones diversas y bastante complejas como las multivesículas, muchas de ellas difíciles de estudiar experimentalmente".
Debido a los desafíos experimentales asociados con el estudio de estas estructuras, los investigadores recurrieron a simulaciones numéricas, realizadas en la supercomputadora Mendieta del Centro de Computación de Alto Desempeño (CCAD) de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC). Estas simulaciones permitieron a los científicos describir el proceso de formación de algunas multivesículas celulares y observar nuevas estructuras hasta ahora desconocidas. El estudio ofrece una comprensión más completa de cómo las moléculas lipídicas, que forman las vesículas, se auto-organizan espontáneamente.
Masone comparó el descubrimiento con "abrir una caja de sorpresas", señalando que surgieron "muchas formas no observadas previamente que obedecen los principios físicos de la auto organización multivesicular, dados por las características propias de las moléculas lipídicas individuales que forman las membranas y colectivamente componen estas superestructuras".
Este nuevo conocimiento abre caminos para el desarrollo de materiales y dispositivos biomiméticos a escala nanométrica. "La nanotecnología está revolucionando el diseño de nuevos materiales y podría incluir propiedades bioinspiradas como el auto ensamblaje, la respuesta a estímulos del ambiente o los cambios de forma, procesos que ya fueron resueltos en la naturaleza. Estos cuerpos multivesiculares que son transportadores en la célula, tienen múltiples y variadas formas, que podemos usar nosotros también con fines tecnológicos, por ejemplo, para transportar fármacos o para construir nuevos materiales con propiedades bioinspiradas", concluyó Masone.
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