Mechanics of human alveolar epithelial cells studied by nanomanipulation of magnetic microbeads

• Autores: Xavier Trepat
• Directores de la Tesis: Ramón Farré Ventura (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2004
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Samitier Martí (presid.), Domènec Ros Puig (secret.), Esteve Padrós i Morell (voc.), Felix Ritort Farran (voc.), Antoni Artigas Raventós (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biofísica
      • Biomecánica
    • Fisiología humana
      • Fisiología de la respiración
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• Resumen

  • Las células adherentes están constantemente sometidas a esfuerzos mecánicos por parte de su entorno. Este hecho es particularmente relevante en células pulmonares y, más concretamente, en células epiteliales alveolares que experimentan esfuerzos cíclicos notables debidos a la respiración. En respuesta a la aplicación de esfuerzos mecánicos, las células tienen la capacidad de deformarse, fluir y remodelar su citoesqueleto. Estos procesos son fundamentales en un gran número de funciones celulares incluyendo adhesión, movilidad, división, contracción, proliferación, diferenciación, síntesis de ADN y mecanotransducción. La respuesta celular a estímulos mecánicos también está involucrada en procesos fisiopatológicos como el asma o la lesión pulmonar inducida por ventilador. En este contexto, las propiedades mecánicas de las células epiteliales pulmonares juegan un papel muy importante en el mantenimiento de la integridad de la barrera epitelial, tanto a nivel estructural como funcinal. El objetivo general de la tesis fue el estudio de la mecánica de células epiteliales alveolares en cultivo mediante nanomanipulación de microesferas magnéticas.

    Se construyó un actuador magnético controlado por ordenador y basado en bobinas. También se implementó un sistema de seguimiento de partículas para medir la amplitud y fase del desplazamiento de un gran número de microesferas.

    La resolución del sistema, determinada experimentalmente, fue menor 1nm.

    El sistema experimental fue validado conp artículas ferromagnéticas sumergidas en una solución de visosidad conocida. Se desarrolló un aparato para la deformación de celular capaz de aplicar deformaciones biaxiales y uniformes.

    Se midió el módulo complejo elástico (G) de células epiteliales alveolares humanas sometidas a escalones de deformación. Los módulos de almacenamiento y pérdida aumentaron con la deformación. La dependencia frecuencial de G siguió un