El consorcio Atlas Biomolecular Humano, formado por 400 científicos financiados por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, publicó los tres primeros mapas que permitirán comprender cómo se organizan e interactúan los diferentes componentes moleculares de una célula y un tejido, como riñón, intestino y placenta.

Células

La doctora en Ciencias Biomédicas y divulgadora científica del Centro de Comunicación de las Ciencias de la Universidad Autónoma de Chile, Nataly Venegas Zúñiga explica:

En términos simples, es como hacer un zoom en cada órgano y observar con la más alta definición posible hasta este momento, cómo está estructurado ese órgano.

Cada persona es un conjunto de 37 billones de células que trabajan al unísono para mantenernos vivos y sanos. Entender cómo se coordinan es uno de los mayores misterios de la biología.

Los resultados actuales –que fueron publicados en la revista Nature- corresponden a la primera fase de esta investigación en la cual se han generado mapas detallados de células individuales en 2D para varios órganos, incluyendo el intestino delgado y grueso, riñón, placenta, ganglio linfático, hígado y bazo. Ya existen mapas en 3D para la piel.

Uno de los hallazgos más relevantes es la descripción de microambientes únicos de células inmunes y estromales (fibroblastos, adipocitos, macrófagos, células endoteliales).

Estas últimas son las encargadas dar soporte y estructura a los tejidos, y de regular el crecimiento y la diferenciación de otros tipos de células.

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Estos microambientes son característicos para estados celulares sanos y alterados, lo que indica que cuando algo no está funcionando bien, no existe una sola molécula o célula que se encuentra perturbada, si no que un conjunto de elementos está funcionando diferente a la normalidad.

Otra revelación clave fue en la interfaz materno-fetal donde se observó un modelo altamente coordinado en que la edad gestacional lleva a una supresión inmunológica de la madre que permite que el feto pueda establecerse en el útero.

A nivel de intestino delgado y grueso, los resultados mostraron que en personas con hipertensión, las células del sistema inmune (específicamente Linfocitos T CD8) estaban en menor cantidad dentro del epitelio intestinal, lo que muestra que existen variaciones en las células inmunes adaptativas en los vecindarios intestinales.

Por su parte, en el riñón se observó que había alteraciones en las células de un lugar en particular (epitelio tubular) producto de reparaciones fallidas que se relacionan con la progresión de enfermedades renales.

Estos cambios estaban asociados con diferencias en lípidos y metabolitos que afectan la filtración, secreción, absorción, transporte y equilibrio en este órgano, todos procesos vitales para su funcionamiento.

Mejores terapias

En cuanto a la utilidad de esta investigación, la doctora Venegas señala que muestran que no solo un elemento se ve afectado durante una enfermedad, sino que hay múltiples elementos a nivel molecular y celular que cambian.

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Lo descrito en los Atlas podrían apoyar el desarrollo de tratamientos más complejos no solo en cantidad y calidad de fármacos, sino también en el uso de otras estrategias como cambios de estilo de vida, alimentación, etc.

En muchos casos, una enfermedad no tiene solo un culpable, sino que es la sumatoria de elementos que a lo largo de la vida se van acumulando y que, finalmente llevan a un estado patológico, como la hipertensión, diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares y del sistema digestivo (síndrome del intestino irritable, cáncer de colon), entre otras que, por ejemplo, tienen alta prevalencia en Chile.

La académica de la Universidad Autónoma de Chile finaliza:

En el caso de los datos obtenidos sobre el intestino nos podrían llevar a dilucidar qué elementos se alteran durante el desarrollo de estas enfermedades y cuáles podrían ser las mejores estrategias para prevenir y/o tratarlas.

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