Descubren cómo el cuerpo previene las infecciones gracias a unas células en la piel

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Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, participa en una investigación que ha descubierto cómo los neutrófilos, células inmunitarias de la sangre, no solo combaten las infecciones del cuerpo, sino que las previenen al localizarse en la piel. El trabajo ha sido publicado en Nature y está liderado por el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) junto a la Universidad Jiao Tong (Shanghai, China), la Universidad de Erlangen-Núremberg (Alemania) y La Universidad de Yale.

"Se ha comprobado la existencia de neutrófilos que están en la matriz extracelular de la piel”, explica Ricardo García, investigador del ICMM-CSIC y uno de los autores del trabajo. “Esos neutrófilos tienen un papel relevante para establecer la primera barrera física para impedir la invasión de bacterias al tener una herida; pero que para que puedan realizar esa tarea, necesitan de una proteína que modifica las propiedades mecánicas de los tejidos de la piel", añade el científico. 

Estos neutrófilos han sido tradicionalmente conocidos por su función de defensa ante infecciones, pero este trabajo ha desvelado que también ayudan en la generación y remodelación de la matriz extracelular de la piel. “Esta matriz es esencial para mantener la estructura y función de la piel y otros tejidos, actuando como barrera ante la entrada de microorganismos y sustancias dañinas”, señala Andrés Hidalgo, investigador del CNIC y autor principal del estudio.

De esta manera, este hallazgo abre nuevas vías para entender el sistema inmunológico y, además, podría inspirar tratamientos para enfermedades de la piel, inflamación, diabetes y envejecimiento, explican desde el CNIC. “Supone un cambio en la forma en que percibimos el papel del sistema inmunológico en la protección del cuerpo”, añaden los investigadores.

Microscopía de fuerzas atómicas

El papel del ICMM-CSIC en este trabajo está centrado en las nuevas técnicas de microscopía de fuerzas atómicas que el equipo de Ricardo García está desarrollando. Gracias a estas técnicas, se puede no solo ‘ver’ las células, sino interactuar directamente con ellas y entender, así, cómo reaccionan ante diferentes estímulos, de tal forma que logran medir las propiedades mecánicas de las células y cómo estás afectan al estado global de los tejidos.

"Los métodos avanzados que diseñamos nosotros son únicos porque nadie más 'pregunta' a las células como lo hacemos aquí", explica García. Él y su equipo, además, han desarrollado modelos físicos (algoritmos propios) que extraen, de la interacción del dedo molecular (la punta del microscopio) con la célula, sus propiedades mecánicas vinculadas a la viscoelasticidad (si la célula vuelve a su forma después de haber sido deformada por la punta) y a la reología (cuán diferente es la reacción de la célula si la fuerza que se aplica lo hace siguiendo una determinada frecuencia). 

Con estos nuevos métodos se consigue más precisión espacial, numérica y temporal. Además, este equipo ha desarrollado una técnica nueva de 'machine learning' que agiliza el proceso de medir y de la interpretación de los datos. 

Referencia:

Vicanolo T, Özcan A, Li JL, Huerta-López C, Ballesteros I, Rubio-Ponce A, Dumitru AC, Nicolás-Ávila JÁ, Molina-Moreno M, Reyes-Gutierrez P, Johnston AD, Martone C, Greto E, Quílez-Alvarez A, Calvo E, Bonzon-Kulichenko E, Álvarez-Velez R, Chooi MY, Kwok I, González-Bermúdez B, Malleret B, Espinosa FM, Zhang M, Wang YL, Sun D, Zhen Chong S, El-Armouche A, Kim KK, Udalova IA, Greco V, Garcia R, Vázquez J, Dopazo A, Plaza GR, Alegre-Cebollada J, Uderhardt S, Ng LG, Hidalgo A. Matrix-producing neutrophils populate and shield the skin. Nature. 2025 Mar 19. doi: 10.1038/s41586-025-08741-5.