Escutoide, la fascinante nueva forma geométrica descubierta en la naturaleza
Por: BBC Mundo Martes, Julio 31, 2018-Hrs.
Universidad de Sevilla

El hallazgo sorprendió a los investigadores: una forma geométrica que jamás habían visto.

Mientras estudiaba el desarrollo embrionario de los animales, un grupo de cient√≠ficos descubri√≥ que las c√©lulas epiteliales se multiplicaban, apilaban y configuraban en una forma extra√Īa.

Y dieron a esa forma que no reconocían el nombre de "escutoide", por sus similitudes con una parte del tórax de algunos insectos que se llama "escutelo".

"Est√°bamos intentando entender c√≥mo se organizan los tejidos epiteliales, que son unas c√©lulas important√≠simas durante el desarrollo embrionario y que tenemos en montones de √≥rganos como el h√≠gado, el p√°ncreas y el tubo digestivo", cont√≥ a BBC Mundo Luis M. Escudero, investigador del Instituto de Biomedicina de Sevilla, Espa√Īa, y uno de los autores del nuevo estudio publicado en la revista Nature Communications.

"Estos tejidos epiteliales son células que se empaquetan, que están ordenadas todas muy juntas y, por dificultades técnicas, es difícil saber exactamente como están empaquetadas en tres dimensiones", dijo Escudero, quien también es profesor del departamento de biología celular de la Universidad de Sevilla.

"Entonces lo que hicimos en mi laboratorio fue dise√Īar un modelo computacional de un tubo, que era un tejido curvo en tres dimensiones pero computacional, no era real. El modelo computacional predijo una forma geom√©trica que no estaba descrita, y a esta forma geom√©trica le pusimos el nombre de escutoide".

"Nosotros trabajamos con insectos y estamos muy habituados a verlos, y realmente se puede ver c√≥mo la forma geom√©trica recuerda mucho al t√≥rax de algunos escarabajos", a√Īadi√≥.

Diferente de un prisma

La predicción del modelo fue confirmada posteriormente al estudiar la estructura de los tejidos de varios animales.

¬ŅC√≥mo puede describirse un escutoide?

Una de las formas m√°s simples, seg√ļn Escudero, es decir que un escutoide se caracteriza por tener superficies curvas y al menos un v√©rtice en un plano diferente al de las dos bases.

"Simplificado, es como un prisma en el que hay un vértice en el medio. Porque los prismas tienen en las bases todos los vértices, tanto en la de abajo como en la de arriba, y estos vértices están unidos de arriba abajo formando las caras laterales del prisma", explicó el profesor de la Universidad de Sevilla.

"Pero el escutoide, si lo simplificamos mucho, tendría al menos un vértice más".

Por otra parte, los prismas no tienen superficies curvas y eso es lo que hace diferente tambi√©n al escutoide. En el escutoide las caras laterales pueden ser c√≥ncavas o convexas y, as√≠, los escutoides van encajando y no dejan ning√ļn espacio entre ellos".

"Ahora mismo hemos puesto en Wikipedia una definición más formal pero simplificada, pero lo mas fácil es ver la foto", relató el experto.

Menos gasto energético

La ventaja del escutoide es que da a las c√©lulas epiteliales mayor estabilidad y eficiencia energ√©tica, seg√ļn Escudero.

"Al adoptar esta forma, las c√©lulas gastar√°n menos energ√≠a cuando un tejido tenga que mantener una estructura curva", explic√≥ el cient√≠fico espa√Īol.

"Los tejidos epiteliales modifican muchísimo su forma durante el desarrollo para dar lugar a órganos muy complicados".

"Cambiar de forma como cualquier cosa que se hace en un ser vivo tiene un costo energético. Y adoptar la forma de escutoide hace que ese costo energético sea menor, que el tejido sea mas estable energéticamente", destacó.

La eficiencia fue comprobada junto al físico Javier Buceta, de la Universidad de Lehigh, Estados Unidos, y otro de los autores del estudio.

"Después de muchos experimentos teóricos, la conclusión que sale es que realmente mantiene la forma con menor gasto energético".

√ďrganos

El descubrimiento podr√≠a tener aplicaciones en medicina, especialmente en el dise√Īo de √≥rganos en el laboratorio.

"Nuestro artículo es de ciencia básica: junta matemáticas, física y biología celular. Pero lo que ocurre es que ahora mismo la biología celular y la biología del desarrollo son fundamentales para una rama de la biomedicina que es la de la creación de órganos dentro del laboratorio, es decir, órganos sintéticos", explicó Escudero a BBC Mundo.

"La ingeniería de tejidos está avanzando ahora enormemente y, sabiendo cuál es la estructura de los órganos en la realidad, será mas fácil que los órganos que se crean en el laboratorio reproduzcan todas las características de los órganos reales".

En el futuro ser√° necesario chequear que los √≥rganos que se producen en el laboratorio est√°n realmente empaquet√°ndose de la misma forma y orden√°ndose de la misma forma que los reales, se√Īal√≥ Escudero.

"Por eso nuestro descubrimiento creo que va a abrir una serie de puertas para las futuras investigaciones de otros grupos", concluyó.