Descubren cómo las células del cuerpo cambian de forma para curar las heridas

Mientras la piel cicatriza, las células no solo se mueven: reorganizan su estructura interna para elegir la mejor estrategia de cierre. Un nuevo estudio revela el papel inesperado del retículo endoplásmico en el sellado de las heridas.

Por Enrique Coperías

Ilustración de células epiteliales trabajando en equipo para cerrar una herida: unas reptan con extensiones amplias en bordes convexos, mientras otras tiran como de una cuerda en bordes cóncavos, reflejando los dos modos de migración celular descritos en el estudio sobre el papel del retículo endoplásmico en la cicatrización. Imagen generada con DALL-E

Una herida no es solo una rotura o desgarro en la piel: es también un reto colectivo para las células epiteliales que forman la barrera protectora del cuerpo. Esas células se enfrentan a la tarea urgente de cerrar la brecha para restaurar la integridad del tejido y protegernos de infecciones y pérdida de sangre y otros fluidos.

El proceso es tan cotidiano como fascinante, y un nuevo estudio científico publicado en la revista Nature Cell Biology acaba de revelar un mecanismo sorprendente que lo gobierna: la forma curva del borde de la herida dicta cómo se reorganiza el retículo endoplásmico, un orgánulo celular formado por una red de membranas internas que se extiende por todo el citoplasma —la región celular comprendida entre la membrana plasmática y el núcleo—, y esa reorganización decide la manera en que las células migran para cerrar el daño.

Dos estrategias para un mismo objetivo

Las células epiteliales pueden optar por dos modos de migración celular para sellar un hueco:

✅ Cuando el borde de la herida es convexo, extienden lo que se conoce como lamelipodios —prolongaciones planas y anchas— y reptan hacia el vacío, como exploradores que avanzan uno tras otro.

✅ Cuando el borde es cóncavo, las células se organizan en fibras contráctiles que actúan como un cordón, tensando el borde y cerrando la herida en un movimiento de purse string, que funciona como cuando tiras del cordón de una bolsa o capucha.

Hasta ahora, se sabía que la geometría del borde de la herida influía en la elección de un modo u otro, pero se desconocía qué mecanismo interno traduce esa información física en un cambio de comportamiento celular.

El retículo endoplásmico, más que una fábrica celular

El hallazgo del equipo dirigido por Tamal Das, de Tata Institute of Fundamental Research, en Hyderabad (India), y Fabian Spill, de la Universidad de Birmingham, en el Reino Unido, es que la clave está en el retículo endoplásmico. Este orgánulo, que ocupa gran parte del interior celular, suele describirse como una fábrica de proteínas y lípidos, además de un almacén de calcio.

Pero el nuevo trabajo le atribuye un papel insospechado: funcionar como sensor mecánico y mediador geométrico. El retículo endoplásmico puede organizarse en dos morfologías principales, que, dicho sea de paso, no son neutrales:

✅ Túbulos finos y entrelazados, que aparecen en bordes convexos. Favorecen las adhesiones celulares perpendiculares, compatibles con el movimiento lamelipodial;

✅ Láminas densas y planas, que se acumulan en bordes cóncavos. Promueven adhesiones paralelas que sostienen la contracción tipo purse string

«La cicatrización de heridas es una respuesta vital frente a las lesiones —dice Simran Rawal, primera autora del estudio—. Nuestro trabajo abre nuevas vías para explorar los mecanismos que subyacen al cierre de los huecos epiteliales y sus implicaciones más amplias para la salud y la enfermedad, al identificar un nuevo papel del retículo endoplásmico en la migración celular».

De los experimentos celulares a los modelos matemáticos

Spill, Das y su equipo idearon un ingenioso enfoque. Primero generaron heridas artificiales con micropatrones celulares, creando huecos con bordes convexos y cóncavos perfectamente definidos. Luego observaron cómo las células epiteliales de riñón de perro (MDCK), un modelo habitual en biología, avanzaban sobre esas oquedades. Vistas con ayuda de un microscopio de superresolución, la diferencia era bastante patente: túbulos en convexidades, láminas en concavidades.

El fenómeno se confirmó en un escenario natural: heridas en piel embrionaria de ratón. Allí también el retículo endoplásmico adoptaba una u otra forma según la curvatura de la lesión.

Pero los investigadores no se detuvieron en la observación. Manipularon farmacológicamente las fuerzas del citoesqueleto: cuando inhibieron la polimerización de la actina —proteína crucial para la estructura celular—, lo que reduce las fuerzas protrusivas, aparecían láminas incluso en bordes convexos.

Y al bloquear la contractilidad de miosina, las láminas desaparecían incluso en concavidades. En otras palabras, el retículo endoplásmico no solo lee la geometría externa, sino las fuerzas mecánicas celulares que el citoesqueleto despliega en respuesta a esa geometría.

Para comprenderlo en profundidad, Pradeep Keshavanarayana, entonces investigador en Birmingham, desarrolló un modelo matemático de migración celular.

«El papel del retículo endoplásmico en el movimiento celular no es solo un hallazgo fascinante, sino un posible cambio de juego para tratamientos médicos y terapias de cicatrización —comenta Keshavanarayana. Y continúa—: Usar modelos matemáticos para entender cómo se reparan las células puede conducir a mejores terapias para heridas, nuevos métodos de regeneración de tejidos dañados o estrategias para frenar la metástasis del cáncer».

El modelo mostró que, energéticamente, los túbulos de retículo endoplásmico son más estables cuando la célula protruye en bordes convexos, mientras que las láminas de retículo endoplásmico lo son durante la contracción en concavidades. Esa preferencia por minimizar la energía explica por qué el RE adopta una u otra forma.

El retículo endoplásmico (en amarillo) cubre casi toda la extensión de una célula.A la izquerda, estructura tubular del retículo endoplásmico en la periferia celular cerca de un límite convexo. A la derecha, estructura plana en forma de lámina del retículo endoplásmico en la periferia celular en el límite cóncavo. Cortesía: Simran Rawal, TIFR Hyderabad

Orgánulos celulares que sienten y deciden

Una de las sorpresas de este trabajo es que el retículo endoplásmico no es el único orgánulo celular que responde, aunque sí el más drástico. Rawal y sus colegas mapearon también mitocondrias, lisosomas y el aparato de Golgi. Todos ellos mostraron pequeñas diferencias, pero solo el retículo endoplásmico transformó su arquitectura de forma tan radical.

El hecho de que un orgánulo tan extendido cambie de forma significa que puede influir en muchos procesos simultáneamente: desde el tráfico de membranas hasta la señalización de calcio. Eso lo convierte en un mecanotransductor central, un puente entre los estímulos físicos externos, o sea, la geometría de la herida, y las respuestas bioquímicas internas.

«Este trabajo forma parte de nuestro esfuerzo por descubrir roles inesperados de los orgánulos en el comportamiento de los tejidos. Que el retículo endoplásmico pueda sentir la geometría de una herida y decidir cómo se mueven las células abre muchas preguntas apasionantes», resume Das.

El papel de los microtúbulos y el citoesqueleto

Los investigadores, no contentos con lo que habían descubierto, fueron más allá: alteraron experimentalmente la morfología del retículo endoplásmico. Al sobreexpresar proteínas como la Rtn4a, que favorece la aparición de túbulos, y la Climp63, que promueve láminas, lograron cambiar la conducta migratoria de las células. Así, células que en concavidades deberían contraerse empezaron a reptar, y células que en convexidades deberían reptar redujeron esa capacidad.

Esto demuestra que el retículo endoplásmico regula la migración celular y no es un espectador pasivo, sino un director de la cicatrización de heridas.

El estudio también revela cómo el retículo endoplásmico colabora con el citoesqueleto celular. En bordes convexos, los microtúbulos —filamentos del citoesqueleto celular que actúan como andamios internos y vías de transporte— se orientan perpendicularmente y guían la formación de túbulos de retículo endoplásmico.

Ahora bien, si se desestabilizan con fármacos, los túbulos desaparecen. En concavidades, en cambio, la reorganización hacia láminas depende sobre todo de la tensión generada por las fibras de actina y miosina.

«El citoesqueleto ha sido reconocido como sensor principal de señales mecánicas celulares. Descubrir que orgánulos de membrana como el retículo endoplásmico también responden y se reorganizan fue fascinante», explica Rawal.

Representación en 3D del retículo endoplásmico en una célula de cultivo tisular. Cortesía: Andrew Moore / Howard Hughes Medical Institute (HHMI) / https://www.nikonsmallworld.com/

Implicaciones médicas: de la medicina regenerativa al cáncer

Este hallazgo abre múltiples aplicaciones en salud y biomedicina:

✅ Medicina regenerativa: manipular el retículo endoplásmico podría acelerar la cicatrización de heridas crónicas o mejorar la regeneración de tejidos dañados.

✅ Oncología: comprender cómo los cánceres invaden tejidos a través de distintos modos de migración podría ayudar a diseñar estrategias contra la metástasis.

✅ Biología del desarrollo: los mecanismos descubiertos podrían explicar cómo se forman los tejidos en embriones o cómo se reparan órganos internos.

«Los experimentos mostraron un vínculo inesperado entre forma de los orgánulos, forma celular y comportamiento del tejido. La combinación de esas observaciones con el modelo matemático nos permitió identificar un mecanismo nuevo, mediado por un orgánulo, de cómo las células sienten la mecánica y la geometría», explica Spill, destacando la dimensión interdisciplinar del proyecto.

Por su parte, Das subraya lo siguiente: «La mecanotransducción celular —la capacidad de las células de convertir estímulos mecánicos en señales bioquímicas— es fundamental para funciones como el tacto, la audición o el equilibrio. Nuestro trabajo muestra que el retículo endoplásmico también forma parte de esa red de sensores».

La geometría celular como lenguaje biológico

Lo más llamativo del estudio es que nos recuerda una verdad profunda: la vida no solo responde a señales químicas, sino también a formas y fuerzas físicas. Una curvatura celular aparentemente insignificante, en la escala de micras, puede desencadenar una reorganización masiva dentro de la célula y cambiar el destino de todo un tejido.

Como concluye Das, «el descubrimiento de que la geometría de la herida puede reorganizar el retículo endoplásmico y dictar cómo migran las células abre un campo entero de investigación. ¿Podrían otros orgánulos celulares desempeñar papeles similares en contextos que aún no imaginamos? Esa es la gran pregunta que queremos explorar».

El estudio, fruto de una colaboración de cuatro años entre Hyderabad y Birmingham, combina biología celular, biofísica y matemáticas aplicadas a la medicina para revelar un engranaje oculto de la cicatrización de heridas. Un engranaje en el que un orgánulo celular tradicionalmente relegado al papel de fábrica se convierte en torre de control mecánica.

Gracias a este hallazgo, hoy entendemos que cuando una herida cicatriza, no solo actúan las proteínas adhesivas o las fibras de actina. También lo hace el retículo endoplásmico, reconfigurando su arquitectura interna según la curvatura de la herida y dictando si las células epiteliales deben reptar o contraerse como un lazo.

Una lección inesperada: en la biología celular, la geometría importa. ▪️

• Información facilitada por el Tata Institute of Fundamental Research y la Universidad of Birmingham

• Fuente: Rawal, S., Keshavanarayana, P., Manoj, D. et al. Edge curvature drives endoplasmic reticulum reorganization and dictates epithelial migration mode. Nature Cell Biology (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41556-025-01729-3