De fuerzas aisladas a señales integradas: estudiante UOH publica capítulo de su tesis doctoral sobre el comportamiento del endotelio

• El artículo que identifica vacíos de consenso en la literatura sobre el estudio tejidos vasculares plantea nuevos enfoques para estudios experimentales.

El estudiante del Doctorado en Ciencias de la Bioingeniería de la Universidad de O’Higgins (UOH), Patricio Morales Rosales, publicó el capítulo de su tesis doctoral titulado “De fuerzas aisladas a señales integradas: revisión sistemática de las respuestas endoteliales a estímulos mecánicos multifactoriales”.

Según explica el autor, esta publicación es resultado de una revisión sistemática y acabada de 119 artículos identificados inicialmente en los que se analizó cómo distintas condiciones mecánicas influyen en el comportamiento de células vasculares. El trabajo, indica Morales, plantea la necesidad de comprender estos estímulos de manera integrada, considerando que actúan simultáneamente en el organismo.

Hallazgos integrales

Uno de sus principales hallazgos en la revisión bibliográfica fue la amplia variabilidad de los rangos utilizados para representar condiciones fisiológicas, además de una tendencia a estudiar por separado la fricción producida por el flujo sanguíneo, la deformación cíclica y la rigidez del sustrato, pese a que estos estímulos coexisten en el organismo en cada latido de nuestro corazón. De allí que, a partir de estos resultados, sugiera integrar los estímulos para aproximar los modelos experimentales a las respuestas vasculares.

“En la revisión encontramos una gran variabilidad de magnitudes en los estímulos mecánicos que se aplican en cultivos de células endoteliales. Ya que estábamos buscando valores de referencia para poder cultivar estas células en sustratos con rigidez fisiológica, notamos que faltaba consenso entre los rangos y la variabilidad gobierna”, explica el investigador.

Morales destaca que en su estudio se pudo identificar que, buena parte de la literatura analiza los estímulos mecánicos de forma aislada, “pese a que las células endoteliales están expuestas simultáneamente al flujo sanguíneo, a la deformación asociada a los pulsos cardíacos y a las propiedades mecánicas del tejido donde se encuentran”. A su juicio, esta separación puede generar respuestas celulares que no representen necesariamente lo que ocurre en condiciones fisiológicas, especialmente cuando se utilizan magnitudes que exceden los rangos propios del organismo.

“La mayoría de los artículos aplican estos esfuerzos mecánicos de forma aislada, siendo que la evidencia bibliográfica detalla que hay una combinación de estos estímulos. Entonces cuando se aplica un esfuerzo aislado, puede que la respuesta de la célula no sea realmente lo que sucede in vivo o, si se somete una magnitud muy elevada, puede que la célula simplemente no pueda trabajar de forma normal”, explica Morales para fundamentar la necesidad de desarrollar estudios integrales.

Inferencias multifactoriales

Para Morales, esta observación es especialmente relevante porque una célula endotelial no enfrenta una sola fuerza en condiciones reales. Su artículo plantea que combinar estímulos mecánicos puede modificar, amplificar o incluso revertir respuestas observadas que se estudien de manera separada, por lo que avanzar hacia modelos multifactoriales resultaría necesario para representar de mejor manera el entorno vascular.

De este modo, la revisión no solo sistematiza el conocimiento disponible, sino que establece un punto de partida para la investigación experimental que continuará desarrollando durante su doctorado, según señala.

Acompañamiento científico

El capítulo publicado originalmente en inglés como From Single Forces to Integrated Signals: A Systematic Review of Endothelial Responses to Multifactorial Mechanics, también constituye una experiencia formativa para Morales, quien no solo desarrolló esta parte de su estudio junto a investigadores de la UOH y la University of Colorado Anschutz, sino que destaca el acompañamiento de sus tutores, Bernardo Krause  y Duvan Henao, junto con la colaboración de los doctores Germán Arenas y Felipe Muñoz durante la revisión bibliográfica, escritura y modificaciones del manuscrito.

“Es el primer artículo y todo ha sido muy nuevo para mí, sobre todo en el modo de escribir y que sea entretenido para el lector, pero sin perder ese foco de aportar en el conocimiento”, concluye Morales agradeciendo al Doctorado en Ciencias de la Bioingeniería de la UOH.

Para el académico y director del Doctorado en Ciencias de la Bioingeniería de la Universidad de O’Higgins, Bernardo Krause, este trabajo se trata de un hito en el desarrollo del programa de postgrado, ya que es el primer becario del doctorado que alcanza la publicación de un artículo relativo a su trabajo de tesis. “Esta publicación refleja cómo la formación doctoral permite a nuestros estudiantes generar conocimiento y contribuir al desarrollo de nuevas preguntas de investigación. El trabajo de Patricio aborda un desafío relevante para comprender el comportamiento de las células endoteliales, con aplicaciones a futuro en la comprensión y prevención de una de las principales causas de muerte en la población como los son las efermedades que afectan a sistema circulatorio y el corazón”, finaliza.