Un nuevo estudio en Nature Materials revela que no es la fuerza que ejercen las células lo que decide su destino, sino su capacidad para transmitir esa fuerza a sus vecinas. Un hallazgo clave que puede transformar nuestra comprensión del cáncer y la regeneración de tejidos

En el cuerpo humano, millones de células coexisten, colaboran y también compiten. Aunque pueda parecer extraño, hay una lucha constante, silenciosa y microscópica entre células que intentan sobrevivir. Algunas ganan. Otras desaparecen. Esta competencia no es una metáfora: es real, ocurre cada día y puede tener consecuencias profundas para nuestra salud. ¿Qué determina qué células sobreviven y cuáles no? Durante años se pensó que las más fuertes simplemente empujaban y comprimían a las más débiles hasta expulsarlas del tejido. Pero ahora, un grupo de investigadores ha descubierto que la historia es mucho más compleja y fascinante.

Un equipo internacional ha revelado un mecanismo completamente nuevo por el cual las células deciden su destino. La clave no está solo en la fuerza que ejercen sobre otras, sino en su capacidad para transmitir esa fuerza a través del tejido. Según el estudio publicado en Nature Materials, titulado «Force transmission is a master regulator of mechanical cell competition», la diferencia en adhesión celular es lo que decide quién gana y quién pierde. Este descubrimiento no solo pone patas arriba un concepto establecido en biología, sino que también podría tener implicaciones importantes para entender el cáncer, la regeneración de tejidos o incluso el envejecimiento.

La competencia celular: más que una lucha por espacio

La competencia celular es un proceso de vigilancia natural del cuerpo, una especie de control de calidad que elimina células que podrían ser ineficientes o problemáticas. En tejidos sanos, este sistema mantiene la armonía, asegurando que las células más aptas ocupen su lugar. Hasta ahora, se sabía que esta eliminación podía estar guiada por señales químicas o por presión mecánica: las células más fuertes desplazaban físicamente a las más débiles.

Sin embargo, el nuevo trabajo cambia este paradigma. No es solo cuestión de apretar más fuerte, sino de cómo las células manejan y reparten las tensiones mecánicas dentro del tejido. El estudio demuestra que la capacidad para transmitir fuerza mecánica a través de las uniones entre células es lo que realmente confiere ventaja competitiva.

Este cambio de perspectiva redefine lo que entendemos por «fuerza» en este contexto. No se trata solo de empujar, sino de resistir, sostener y conectar.

El papel crucial de la proteína E-cadherina

Uno de los elementos más importantes en este mecanismo es la proteína E-cadherina, una molécula clave en la adhesión entre células epiteliales. Esta proteína forma parte de las uniones celulares llamadas «adherens junctions», que permiten que las células se mantengan unidas y se comuniquen mecánicamente.

En los experimentos, los investigadores modificaron genéticamente células para eliminar o aumentar la expresión de E-cadherina. Luego observaron cómo competían entre sí diferentes combinaciones de células: normales, con sobreexpresión o sin esta proteína. En todos los casos, las células con mayor adhesión intercelular ganaban la competencia.

Como señala el estudio: «las células con relativamente mayores uniones adherentes siempre ganan en la competencia celular». Esto fue válido incluso en cultivos derivados de tumores de mama humanos, lo que refuerza la relevancia del hallazgo en contextos patológicos reales.

Una interfaz activa y peligrosa

El punto más llamativo del estudio es que la eliminación celular no ocurre al azar, sino que se concentra en las fronteras donde se encuentran dos tipos de células diferentes. Esta «interfaz» entre poblaciones celulares con propiedades mecánicas distintas se convierte en una zona de intensa actividad física.

«Las células perdedoras fueron eliminadas preferentemente cerca de la interfaz, mientras que las células ganadoras mostraron una distribución más homogénea». Esta eliminación selectiva se debía a fluctuaciones de estrés mecánico que eran especialmente intensas en esa frontera.

Este tipo de eliminación, sorprendentemente, no requería que las células perdedoras estuvieran comprimidas, lo que contradice modelos anteriores. Incluso se observó que células perdedoras bajo tensión (en lugar de compresión) eran expulsadas del tejido. Es decir, no se trataba de ser más rígido, más grande o más fuerte, sino de tener la capacidad de transmitir esas fuerzas hacia los demás.

Modelos computacionales que confirman el fenómeno

Para entender mejor lo que ocurría, los investigadores desarrollaron modelos computacionales tridimensionales que simulan el comportamiento de células en monocapas. Estos modelos confirmaron que las fluctuaciones mecánicas en la interfaz aumentaban cuando había una diferencia marcada en la adhesión celular entre los grupos.

Estas simulaciones también mostraron que, cuando una célula no puede transmitir bien las fuerzas hacia sus vecinas, acaba absorbiendo todo el estrés y siendo expulsada. Esta eliminación no depende de la muerte celular previa (apoptosis), sino de un fallo mecánico. El estudio lo resume así: «la eliminación celular no está relacionada con la muerte de la célula perdedora, sino con la imposibilidad de resistir las fluctuaciones de estrés».

Esto significa que algunas células pueden ser expulsadas vivas, lo cual tiene enormes implicaciones para entender ciertos procesos de invasión tumoral o desarrollo embrionario.

Implicaciones para la salud y la enfermedad

El descubrimiento va mucho más allá del laboratorio. Si las células tumorales o envejecidas pierden su capacidad de adhesión, podrían ser expulsadas de tejidos sanos por este mismo mecanismo. Pero si estas células aprenden a resistir, o si el tejido pierde su capacidad de generar esas fluctuaciones de estrés, el sistema de control falla.

En el caso de ciertos tumores de mama agresivos, como los estudiados en el paper, la pérdida de E-cadherina se ha relacionado con una mayor capacidad de invasión y metástasis. Entender cómo influye la mecánica en esta competencia podría abrir nuevas vías terapéuticas.

Además, este mecanismo podría explicar fenómenos observados durante el desarrollo embrionario o en procesos de regeneración de tejidos. Por ejemplo, en la piel, células defectuosas suelen ser eliminadas a través del mismo tipo de extrusión mecánica.

Como resumen el artículo, «la transmisión de fuerza intercelular, más que la generación de fuerza, es lo que determina el resultado de la competencia celular».

Una nueva perspectiva sobre el cuerpo humano

Este trabajo ofrece una visión totalmente renovada de cómo los tejidos se mantienen sanos, no solo mediante señales químicas o genética, sino mediante una compleja red de interacciones físicas entre células. Nuestro cuerpo, a nivel microscópico, es un sistema mecánico dinámico, donde la cohesión, la transmisión de tensiones y la resistencia colectiva marcan la diferencia entre la vida y la eliminación celular.

Este hallazgo marca un antes y un después en biología celular. Y, como ocurre con los grandes descubrimientos, abre más preguntas de las que responde. ¿Cómo podemos modular esta adhesión mecánica en terapias? ¿Podemos potenciar la capacidad de tejidos para eliminar células defectuosas? ¿Qué otros procesos biológicos se rigen por este tipo de competencia silenciosa?

Fuente: muyinteresante.com