Las superficies blandas viscoelásticas potencian la reprogramación celular mediante el remodelado de la arquitectura nuclear

Este innovador estudio revela cómo las propiedades mecánicas de los entornos celulares influyen directamente en la expresión génica y la reprogramación celular. Aunque investigaciones previas se centraron en la rigidez del sustrato, este trabajo examinó específicamente la viscoelasticidad —la capacidad de los materiales para estirarse y fluir con el tiempo, imitando las propiedades de los tejidos naturales.

Los investigadores cultivaron fibroblastos en hidrogeles de alginato diseñados con diferentes grados de rigidez (2-20 kPa) y propiedades viscoelásticas. Descubrieron que los sustratos viscoelásticos, especialmente los más blandos, inducían cambios profundos en la arquitectura nuclear. En comparación con las superficies puramente elásticas, las células presentaban núcleos más grandes, menor compactación de la cromatina y una expresión alterada de genes relacionados con las funciones del citoesqueleto y del núcleo.

El hallazgo más llamativo fue el aumento global de las marcas de eucromatina y la mayor accesibilidad de la cromatina en los elementos reguladores que controlan los genes neuronales y pluripotentes. Los sustratos viscoelásticos de relajación lenta redujeron la expresión de la laminina A/C —una proteína estructural nuclear clave—, lo que facilitó la remodelación nuclear. Estos cambios epigenéticos se tradujeron en una eficiencia de reprogramación notablemente mejorada: las superficies viscoelásticas potenciaron la conversión de fibroblastos tanto en neuronas como en células madre pluripotentes inducidas.

Las implicaciones van más allá de la biología básica y alcanzan la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos. Al comprender cómo la viscoelasticidad de la matriz regula el epigenoma, los investigadores pueden diseñar biomateriales inteligentes que potencien la reprogramación celular con fines terapéuticos. Este trabajo proporciona un marco mecanicista para desarrollar andamiajes de nueva generación que aprovechen señales físicas para controlar el destino celular, con el potencial de revolucionar los enfoques en regeneración tisular, modelado de enfermedades y cribado farmacológico.