Los minerales pueden ser clave para curar el tejido dañado
Todas las especies, desde las bacterias hasta los humanos, son capaces de regenerarse. La regeneración está mediada por los procesos moleculares que regulan la expresión génica para controlar la renovación, la restauración y el crecimiento de los tejidos.
Una colaboración entre investigadores del Departamento de Ingeniería Biomédica y la Facultad de Medicina de la Universidad Texas A&M identifica el papel crucial de los minerales en la regulación de la expresión génica, controlando así la cantidad de proteínas que debe producir una célula, fomentando así la regeneración de tejidos y redefiniendo la identidad celular.
Esta investigación allana el camino para que futuros estudios identifiquen el papel de minerales específicos, así como también cómo se pueden ensamblar para diseñar la próxima generación de medicina mineral para curar el tejido dañado.
Este estudio fue publicado recientemente en Science Advances.
Los minerales son elementos inorgánicos que desempeñan muchas funciones vitales, trabajando de manera interactiva con vitaminas, enzimas, hormonas y otros cofactores de nutrientes para regular miles de funciones biológicas del cuerpo. Aunque se ha demostrado que varios minerales regulan la expresión génica y la actividad celular, muy pocos trabajos se han centrado en comprender los mecanismos moleculares subyacentes.
Este grupo de investigación de ingeniería está dirigido por el Dr. Akhilesh Gaharwar, profesor asociado de ingeniería biomédica y Presidential Impact Fellow, en colaboración con la Dra. Irtisha Singh, profesora asistente en el Departamento de Medicina Molecular y Celular de Texas A&M y coautora correspondiente del estudio en el que se ha introducido una nueva clase de nanopartículas a base de minerales para dirigir las células madre humanas hacia las células óseas. Estas nanopartículas se conocen específicamente como nanosilicatos y, con ellas, el equipo puede determinar el papel de los minerales en la regulación de los perfiles de expresión génica para dirigir la diferenciación de las células madre.
Estos nanosilicatos son nanopartículas minerales en forma de disco de 20 a 30 nanómetros (nm) de diámetro y 1 a 2 nm de espesor. Estas nanopartículas son altamente biocompatibles y las células las consumen fácilmente. Una vez dentro del cuerpo celular, estas nanopartículas se disuelven lentamente en minerales individuales como el silicio, el magnesio y el litio.
Los nanosilicatos se disocian en minerales individuales dentro de las células y «activan» un conjunto de genes clave que dan como resultado el flujo de información a través de las células, conocidas como vías de señalización. Estas vías de señalización son responsables de instruir a las células para que asuman funciones específicas, como convertirse en otro tipo de células o iniciar el proceso de curación mediante la secreción de proteínas específicas de tejido conocidas como matriz extracelular.
