Descripción del proyecto
UNA VISION INTEGRADORA DE LA BIOLOGIA CELULAR CONSIDERA NO SOLO LOS PROCESOS CELULARES AUTONOMOS, SINO TAMBIEN COMO LAS CELULAS INTERACTUAN CON OTROS NIVELES BIOLOGICOS PARA DELINEAR SU COMPORTAMIENTO INDIVIDUAL. ASI COMO LAS PROPIEDADES DE UN TEJIDO ESTAN DETERMINADAS POR CARACTERISTICAS DE LAS CELULAS QUE LO FORMAN, LO QUE ESTAS CELULAS PUEDEN HACER TAMBIEN DEPENDE DE LA FUNCION Y LIMITACIONES DEL TEJIDO. ENTENDER LAS INTERACCIONES ENTRE ESCALAS ES UNO DE LOS OBJETIVOS CLAVES DE LA BIOLOGIA CELULAR HOY EN DIA. LAS CELULAS APOPTOTICAS GENERADAS EN CONDICIONES HOMEOSTATICAS O PATOLOGICAS SON ELIMINADAS PARA EVITAR LA INFLAMACION O TOXICIDAD. ESTO LO REALIZAN LOS FAGOCITOS PROFESIONALES DEL SISTEMA INMUNE (COMO MACROFAGOS Y NEUTROFILOS), Y OTROS TIPOS CELULARES. LAS CELULAS EPITELIALES SON FAGOCITOS ESENCIALES PARA DIFERENTES ENTORNOS FISIOPATOLOGICOS. RECIENTEMENTE REVELAMOS QUE EL EMBRION TEMPRANO TIENE UN EPITELIO FAGOCITICO CAPAZ DE ELIMINAR CELULAS APOPTOTICAS, EL CUAL ES RELEVANTE PARA LIDIAR CON ERRORES CELULARES QUE PERTURBAN FRECUENTEMENTE EL DESARROLLO HUMANO. MIENTRAS QUE ALGUNAS MOLECULAS INVOLUCRADAS EN LA FAGOCITOSIS SON COMPARTIDAS ENTRE LOS FAGOCITOSIS PROFESIONALES Y EPITELIALES, LOS MECANISMOS CELULARES DE LA FAGOCITOSIS EPITELIAL SON POCO CONOCIDOS, PRINCIPALMENTE DEBIDO A LIMITACIONES PARA REALIZAR MICROSCOPIA IN VIVO DE TEJIDOS EPITELIALES. MIENTRAS LOS FAGOCITOS PROFESIONALES SON MOVILES Y PUEDEN ADOPTAR MUCHAS FORMAS, LAS CELULAS EPITELIALES DEBEN REALIZAR LA FAGOCITOSIS MIENTRAS MANTIENEN UNIONES ESTABLES CON OTRAS CELULAS DEL TEJIDO, PARA ESTABLECER LA FUNCION BARRERA DE LOS EPITELIOS. TODAVIA SE DESCONOCE COMO ESTAS PROPIEDADES DEL TEJIDO INFLUENCIAN LA ACTIVIDAD FAGOCITICA DE CELULAS EPITELIALES INDIVIDUALES. EN ESTE PROYECTO, REALIZAREMOS UN ANALISIS MULTI-ESCALA DE LAS DINAMICAS FAGOCITICAS EPITELIALES EN TEJIDOS VIVOS, UTILIZANDO UN ENFOQUE DE MICROSCOPIA CUANTITATIVA. NUESTRO OBJETIVO ES ENTENDER EL IMPACTO DE LAS FUNCIONES Y RESTRICCIONES DEL TEJIDO EPITELIAL EN LOS EVENTOS SUBCELULARES QUE DETERMINAN LA EFICIENCIA DEL PROCESO FAGOCITICO REALIZADO POR CELULAS EPITELIALES. NUESTRO ESTUDIO EN EL EMBRION TEMPRANO IDENTIFICO ADAPTACIONES ESPECIFICAS DE LAS CELULAS EPITELIALES PARA COOPERAR E INCREMENTAR LA EFICIENCIA FAGOCITICA GLOBAL DEL TEJIDO. EN ESTE PROYECTO, UTILIZAREMOS DOS MODELOS: 1) EMBRIONES TEMPRANOS DE PEZ CEBRA, DADAS LAS FACILIDADES QUE PRESENTAN PARA FILMARLOS Y MANIPULARLOS; Y 2) ORGANOIDES INTESTINALES HUMANOS, QUE NOS PERMITIRAN EVALUAR ESTAS DINAMICAS EN UN TEJIDO DIFERENCIADO DERIVADO DE UN ORGANO HUMANO ADULTO. EN ESTOS ORGANOIDES ESTUDIAREMOS LA FAGOCITOSIS EPITELIAL DURANTE LA REGENERACION DEL TEJIDO, LUEGO DE IRRADIARLO DE MANERA SIMILAR QUE EN PACIENTES DE CANCER. MANIPULANDO QUIMICA, MECANICA, OPTICA Y GENETICAMENTE, EVALUAREMOS EN AMBOS MODELOS EL IMPACTO DE DIFERENTES CARACTERISTICAS DEL TEJIDO, COMO LA PERMEABILIDAD, DISPERSION, MECANICA Y LAS DINAMICAS DE LAS UNIONES CELULARES, SOBRE LA FAGOCITOSIS. ESTOS MODELOS NOS PERMITIRAN COMPARAR DIRECTAMENTE LA EFICIENCIA ENTRE FAGOCITOS PROFESIONALES Y EPITELIALES, HACIENDO ENSAYOS COMPETITIVOS. LA COMBINACION DE AMBOS MODELOS PROPORCIONARA UNA PLATAFORMA PARA ANALIZAR LAS DINAMICAS DE LAS INTERACCIONES ENTRE ESCALAS DURANTE LA FAGOCITOSIS EPITELIAL, AYUDANDO A ENCONTRAR MECANISMOS ESPECIFICOS UTILIZADOS POR LAS CELULAS EPITELIALES PARA ESTAS TAREAS, LO QUE PODRIA CONTRIBUIR A DISEÑAR TERAPIAS PARA MEJORAR ESTAS RESPUESTAS REGENERATIVAS. MICROSCOPIA IN VIVO\PEZ CEBRA\EMBRION TEMPRANO\INTESTINE\ORGANOIDES HUMANOS\FAGOCITOS PROFESIONALES\EPITELIOS\FAGOCITOSIS\ENTRE ESCALAS\DINAMICAS CELULARES