Descripción del proyecto
LA RESISTENCIA A LOS ANTIBIOTICOS Y LA INGENIERIA DE TEJIDOS SON DOS DE LOS GRANDES DESAFIOS DE LA BIOTECNOLOGIA, AUNQUE APARENTEMENTE DISOCIADOS, EN ESTE PROYECTO PROPONEMOS QUE UNA RESPUESTA CUANTITATIVA A ESTOS PROBLEMAS PASA POR UNA APROXIMACION DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA MECANOBIOLOGIA,POR UN LADO, EL FENOTIPO CARACTERISTICO DE LA RESISTENCIA A ANTIBIOTICOS EN LA FILAMENTACION, ESTE FENOMENO SE HA VINCULADO A ESTRATEGIAS DE SUPERVIVENCIA Y VIRULENCIA, CONSECUENTEMENTE, COMPRENDER LOS PROCESOS QUE GENERAN ESTA CARACTERISTICA FENOTIPICA TAN DISTINTIVA PUEDE ABRIR LA PUERTA PARA DESARROLLAR SOLUCIONES A ESTE PROBLEMA Y A SUS CONSECUENCIAS (P,E, LA FORMACION DE BIOFILMS), EN ESTE CONTEXTO, EL PAPEL DESEMPEÑADO POR LAS SEÑALES BIOMECANICAS DURANTE LA FILAMENTACION HA SIDO EN GRAN MEDIDA IGNORADO,POR OTRO LADO, LA MEDICINA REGENERATIVA DEPENDE DE SOLUCIONES APORTADAS POR LA INGENIERIA DE TEJIDOS Y ORGANOS: UN PROBLEMA MULTIFACTORIAL QUE REQUIERE, ENTRE OTRAS SOLUCIONES, UN PROFUNDO ENTENDIMIENTO DE LOS MECANISMOS QUE MOLDEAN LOS AGREGADOS CELULARES, EN ULTIMA INSTANCIA, MOLDEAR UN TEJIDO REQUIERE CONOCIMIENTO SOBRE COMO LA DINAMICA CELULAR CONDICIONA EL COMPORTAMIENTO COLECTIVO, EN ESTE SENTIDO, LOS FENOMENOS DE INTERCALACION CELULAR SON FUNDAMENTALES PARA ENTENDER LA PLASTICIDAD TISULAR, SIN EMBARGO, A DIA DE HOY NINGUN MODELO (EN EL SENTIDO DE MECANISMO) HA CONSEGUIDO EXPLICAR CONVINCENTEMENTE COMO LOS PATRONES DE EXPRESION GENETICA ESTACIONARIOS SE TRADUCEN EN UNA DINAMICA DE INTERCALACION CELULAR SOSTENIDA EN EL TIEMPO Y, EN EL CONTEXTO DE NUESTRO RECIENTE DESCUBRIMIENTO DE LOS ESCUTOIDES (INTERCALACIONES ESPACIALES), HAY UN VACIO DE CONOCIMIENTO SOBRE COMO REGULAN FUERZAS CELULARES Y SOBRE LOS PROCESOS MOLECULARES SUBYACENTES,NUESTRA HIPOTESIS, RESPECTO A CUAL ES LA METODOLOGIA DE TRABAJO ADECUADA, ES QUE UNA APROXIMACION DESDE LA BIOLOGIA DE SISTEMAS COMBINANDO BIOLOGIA Y FISICA ES EL MARCO IDEAL PARA DAR RESPUESTA A ESTOS PROBLEMAS, DESDE ESE MARCO NUESTROS METAS SON, 1) COMPRENDER EL PAPEL DESEMPEÑADO POR LA RETROALIMENTACION MECANICA-SEÑALIZACION DURANTE LA FILAMENTACION DE E, COLI; 2) COMPRENDER COMO INTERACCION PATRON/SEÑALIZACION EN TEJIDOS DA LUGAR A PROCESOS DE INTERCALACION CELULAR TANTO EN EL ESPACIO (I,E, ESCUTOIDES) COMO EN EL TIEMPO, PREGUNTAS ESPECIFICAS QUE ABORDAREMOS EN ESTE PROYECTO SON A) LA EXISTENCIA DE PROPIEDADES MECANOSENSITIVAS EN E, COLI PARA REGULAR SU FILAMENTACION Y SU DIVERSIDAD FENOTIPICA, B) LOS MECANISMOS QUE TRADUCEN PROPIEDADES DE LOS PATRONES DE EXPRESION EN UN FENOMENO DE ALARGAMIENTO DEL TEJIDO EN LOS MOMENTOS TEMPRANOS DE LA FORMACION DE LAS EXTREMIDADES Y C) EL DESARROLLO DE LA METODOLOGIA NECESARIA PARA CARACTERIZAR FUERZAS Y ENERGIAS EN TEJIDOS EN UN CONTEXTO TRIDIMENSIONAL, Y LA RELACION DE ESTOS CON MECANISMOS MOLECULARES, PARA PODER DESARROLLAR SIMULACIONES DE TEJIDOS REALISTAS, NUESTROS RESULTADOS PRELIMINARES VALIDAN LAS HIPOTESIS SUBYACENTES A ESTAS CUESTIONES Y POR TANTO DAN GARANTIA DE LA CONSECUCION DE NUESTROS OBJETIVOS DENTRO DE LA VENTANA TEMPORAL PROPUESTA (3 AÑOS),EN RESUMEN, CON ESTE PROYECTO DAREMOS ALGUNAS RESPUESTAS CUANTITATIVAS A DOS IMPORTANTES PROBLEMAS BIOTECNOLOGICOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA BIOLOGIA DE SISTEMAS UTILIZANDO EL MARCO COMUN DE LA MECANOBIOLOGIA, NUESTRA TRAYECTORIA CIENTIFICA, RESULTADOS PRELIMINARES, Y NUESTRO RECIENTES TRABAJOS PIONEROS EN EL CAMPO NOS COLOCAN EN UNA POSICION PRIVILEGIADA PARA LOGRARLO Y HACER AVANZAR EL CAMPO, FILAMENTACION\MORFOGENESIS\PATRONES BIOLOGICOS\BIOMECANICA\MECANOBIOLOGIA