Una reciente colaboración entre el Instituto de Biomedicina de Sevilla (Hospital Universitario Virgen del Rocío/CSIC/Universidad de Sevilla) con la Universidad del País Vasco, el Instituto Biofisika, el Donostia International Physics Center y otros prestigiosos centros nacionales e internacionales han dado como resultado la publicación en la revista 'Cell Reports Methods' de CartoCell, una herramienta de análisis de imágenes en 3D "de alto contenido que revela patrones de morfología celular escondidos".
"Este software, de código abierto, tiene un gran potencial de aplicación tanto en ciencia básica, con la que ya ha sido probado, como para el desarrollo clínico y médico", tal como destaca el IBiS en una nota de prensa, que añade que animales y plantas presentan patrones que podemos detectar fácilmente: las rayas de las cebras, los polígonos de la jirafa o en las conchas de las tortugas, por ejemplo.
"Todos estos patrones tienen en común que son macroscópicos. Sin embargo, este mismo fenómeno se da a nivel microscópico, en los tejidos. Estos patrones también aparecen durante el desarrollo embrionario", explica Luis M. Escudero, uno de los autores e investigador del citado Instituto de Biomedicina y profesor de la Universidad de Sevilla. "Hay genes que se expresan en patrones alternos de rayas y que son fundamentales para establecer los segmentos de los insectos", abunda.
Señala el profesor que la morfogénesis se refiere al proceso biológico que causa que un organismo desarrolle su forma y estructura. "Es una de las etapas fundamentales durante el desarrollo embrionario y se refiere a la organización y distribución espacial de las células diferenciadas para formar estructuras específicas y eventualmente órganos completos".
HERRAMIENTA PARA CARTOGRAFIAR TEJIDOS EPITELIALES
CartoCell es una herramienta software que permite procesar de manera rápida y automática una gran cantidad de imágenes 3D obtenidas en el microscopio "para la reconstrucción y el análisis de tejidos epiteliales a nivel celular", prosigue el doctor Escudero. Esta herramienta digital es capaz de trabajar de forma automática muchísima información, especializándose en buscar patrones, formas, distribuciones y estructuras en los tejidos a partir de imágenes.
Según aclara, CartoCell utiliza la potencia de las redes neuronales, específicamente una red neuronal artificial diseñada para optimizar la identificación de células tridimensionales en imágenes de microscopía. La principal ventaja de CartoCell es que puede identificar y estudiar la forma y distribución espacial de cada célula en el tejido epitelial, permitiendo descubrir patrones asociados a diferentes tipos de tejidos.
"Cada célula del tejido es reconstruida con una gran fidelidad, gracias a lo cual podemos estudiar tanto su forma como su distribución espacial. De este modo, CartoCell nos permite descubrir patrones asociados a los diferentes tipos de tejidos y células, así como estudiar sus reglas de empaquetamiento", explica el facultativo.
De momento, el software ha sido usado para estudios de ciencia básica, permitiendo cartografiar la morfología de las células con imágenes de diferentes tipos de tejidos. "De este modo, hemos podido encontrar patrones ocultos de una manera sencilla y muy visual", continúa el investigador, "lo que es fundamental para estudiar la organización de tejidos epiteliales donde las células presentan un contacto estrecho".
