El cuerpo humano, una maravillosa y compleja máquina biológica, se compone de aproximadamente un 60 por ciento de agua. Aunque es de conocimiento general que el agua es crucial para la vida, su distribución y papel dentro de nuestros tejidos son mucho más complejos de lo que se pensaba hasta hace poco. Más de la mitad de esta agua se encuentra dentro de las propias células, pero una parte significativa, largamente ignorada por la ciencia, llena los espacios microscópicos entre ellas. Este llamado líquido intercelular o intersticial, similar al mar que llena el espacio entre los granos de arena en la playa, ha demostrado ser un factor clave en la determinación de las propiedades físicas de nuestros órganos y tejidos.

Ingenieros del prestigioso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han llegado a un descubrimiento asombroso que cambia fundamentalmente nuestra comprensión de la biología y la mecánica de los tejidos. Su estudio, publicado el 21 de junio de 2025 en la prestigiosa revista científica Nature Physics, reveló que es precisamente este líquido extracelular el que juega un papel crucial en cómo se comportan los tejidos bajo presión física. Este descubrimiento abre perspectivas completamente nuevas en la investigación y el tratamiento de condiciones como el envejecimiento, el cáncer, la diabetes y diversas enfermedades neuromusculares.

Una revolución en la comprensión de la mecánica de los tejidos

Cuando un tejido se presiona, se comprime o se deforma de cualquier manera, su capacidad de adaptación, es decir, su flexibilidad, depende directamente de la facilidad del flujo de líquido entre las células. La investigación del equipo de Cambridge ha demostrado que los tejidos se vuelven más blandos y se relajan más rápidamente, es decir, vuelven a su estado original, cuando el flujo de líquido intersticial no tiene obstáculos. Por otro lado, cuando las células están densamente compactadas, dejando poco espacio para el flujo de líquido, el tejido en su conjunto se vuelve más rígido, más duro y considerablemente más resistente a la deformación. Este conocimiento representa un alejamiento significativo del dogma científico anterior.

La sabiduría convencional, de hecho, había asumido durante décadas que las propiedades mecánicas de los tejidos, como la elasticidad y la firmeza, dependen principalmente de las estructuras intracelulares: el citoesqueleto, las proteínas y otros componentes dentro de la propia célula. La influencia del entorno que rodea a las células fue en gran medida subestimada o completamente ignorada. Ahora, gracias al trabajo de los científicos del MIT, está claro que el flujo intercelular es un mecanismo clave que determina cómo reaccionarán físicamente los tejidos a las fuerzas del entorno. Este concepto, conocido como poroelasticidad, es aplicable a una amplia gama de procesos y condiciones fisiológicas. Nos ayuda a comprender cómo los músculos soportan el esfuerzo durante el ejercicio y se recuperan de las lesiones, pero también cómo la adaptabilidad física de los tejidos puede influir en la progresión del envejecimiento, la propagación de las células tumorales y el desarrollo de otras condiciones médicas.

El enfoque experimental: Cómo el agua se convirtió en la estrella de la investigación

Para confirmar su hipótesis, los científicos dirigidos por el profesor Ming Guo y el autor principal del estudio, el Dr. Fan Liu, llevaron a cabo una serie de experimentos sofisticados. Su interés en este tema fue provocado por un estudio anterior de 2020, en el que observaron cómo el líquido fluye desde el centro de un tumor hacia sus bordes a través de grietas entre las células tumorales individuales. Entonces descubrieron que la presión sobre el tumor aumenta este flujo intercelular, creando una especie de "cinta transportadora" que puede ayudar a la propagación de metástasis. Esto los llevó a preguntarse si este flujo juega un papel similar también en los tejidos sanos y no cancerosos.

"Se hizo evidente que la posibilidad de que el líquido fluya entre las células tiene un impacto enorme", explica Guo. "Así que decidimos ampliar la investigación más allá de los tumores para ver cómo este mecanismo afecta la reacción de otros tejidos a la deformación".

El equipo analizó para la investigación varios tipos de tejidos biológicos, incluidas células derivadas del páncreas. En el laboratorio, cultivaron pequeños cúmulos de tejido, los llamados esferoides, cada uno de menos de un cuarto de milímetro de diámetro y compuesto por unas diez mil células individuales. Para probar estas muestras microscópicas, el equipo tuvo que construir un dispositivo completamente nuevo y personalizado. "Estas muestras de microtejidos se encuentran en un 'punto óptimo': son demasiado grandes para ser observadas con técnicas de microscopía de fuerza atómica y demasiado pequeñas para los dispositivos de prueba de materiales estándar y más grandes", explicó Guo. "Por eso tuvimos que construir el nuestro".

Su innovador dispositivo combinaba una microbalanza de ultraprecisión, que puede medir cambios diminutos de peso, con un motor paso a paso capaz de presionar la muestra con una precisión nanométrica. El procedimiento fue el siguiente: se colocaba un cúmulo de tejido en la balanza y luego el motor lo presionaba de forma controlada, aplanándolo de una forma esférica a una forma similar a una tortita. Durante este proceso, la balanza registraba el cambio de peso del tejido mientras se relajaba, y las cámaras filmaban todo el proceso de deformación. Una parte clave del experimento fue probar cúmulos de diferentes tamaños. Los investigadores plantearon la hipótesis de que, si la reacción del tejido estaba condicionada por el flujo de líquido, los cúmulos más grandes tardarían más en drenar el líquido a través de ellos y, por lo tanto, tardarían más en relajarse. Si, por el contrario, la reacción dependiera exclusivamente de la estructura interna de las células, el tiempo de relajación debería ser el mismo independientemente del tamaño de la muestra.

Los resultados fueron inequívocos. En una serie de experimentos con diferentes tipos y tamaños de tejidos, observaron una tendencia clara y repetitiva: cuanto más grande era el cúmulo, más tiempo tardaba en relajarse. Esta fue la prueba definitiva de que es el flujo de líquido intercelular el que domina la reacción mecánica del tejido a la deformación. En la investigación también participaron científicos de la Universidad de Pekín, lo que confirmó la relevancia global de este descubrimiento.

Implicaciones para la medicina y futuras terapias

Los descubrimientos surgidos del laboratorio del MIT, ubicado en la ciudad de Cambridge, tienen implicaciones de gran alcance para la medicina práctica. El equipo de científicos cree que los resultados podrían aplicarse para comprender una amplia gama de condiciones fisiológicas. Por ejemplo, con el envejecimiento los tejidos se vuelven más rígidos, en parte debido a cambios en la matriz extracelular que dificultan el flujo de líquido. En el cáncer, el aumento de la presión dentro de un tumor puede impulsar un flujo intercelular que literalmente "empuja" a las células cancerosas hacia el tejido sano circundante, promoviendo la invasión y la metástasis. Comprender este mecanismo podría conducir a nuevas estrategias para prevenir la propagación de la enfermedad.

La visión del equipo se extiende al diseño de tejidos y órganos artificiales. Al diseñar un tejido artificial para trasplante, los científicos podrían optimizar el flujo intercelular para mejorar su función, resistencia e integración en el cuerpo del receptor. También sospechan que este flujo podría utilizarse como una nueva vía para la entrega de nutrientes o fármacos, ya sea para curar tejido dañado o para destruir tumores de forma selectiva. "Como muestra nuestro trabajo, aplicar presión al tejido estimula el flujo de líquido", dice Guo. "En el futuro, podemos pensar en diseñar métodos, como el masaje terapéutico, con los que dirigiríamos de forma selectiva el flujo de líquido para transportar nutrientes entre las células".

El siguiente paso para este equipo de investigación es investigar el papel del flujo intercelular en la función cerebral, con un enfoque especial en los trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer. "El flujo intercelular o intersticial en el cerebro ayuda a eliminar los productos de desecho del metabolismo y a entregar nutrientes", añade Liu. "Mejorar ese flujo en ciertos casos podría ser beneficioso, por ejemplo, para limpiar las placas amiloides que son características de la enfermedad de Alzheimer". Este descubrimiento fundamental sobre la importancia del espacio entre las células abre un nuevo capítulo en la biología y la medicina, prometiendo avances en áreas que hasta hace poco eran inimaginables.

Fuente: Massachusetts Institute of Technology