Grupo de Mecanobiología Celular

Responsable:

Dra. Valeria Sigot (Inv. Adjunta CONICET)

La migración celular colectiva es un proceso fundamental que participa en la embriogénesis, el remodelado y la regeneración de tejidos, así como en la invasión y progresión de determinados tumores.

Nuestro grupo aborda esta problemática desde una perspectiva interdisciplinaria para comprender cómo las células coordinan sus movimientos y responden a señales mecánicas y bioquímicas durante procesos de daño y regeneración epitelial.

Combinamos microscopía in vivo de alta resolución, análisis cuantitativo de imágenes, modelado computacional y herramientas de aprendizaje automático para investigar cómo las células remodelan sus uniones intercelulares y restauran la integridad de los
tejidos dañados.
Nuestro objetivo es generar conocimiento básico con potencial aplicación en medicina
regenerativa, ingeniería de tejidos y biología del cáncer.

Integrantes:

Bioing. Hernán Ruiz Díaz Rodríguez (becario doctoral CONICET)
Lic. Marta Elisa Sian (becario doctoral CONICET)
Dra. María Florencia Sampedro (CPA-Bioterio-CONICET)
Dra. Jésica Itatí Zuchuat (Inv. Asistente-CONICET)
Dra. Paula Wagner (Inv. Asistente-CONICET)

Línea de investigación principal

Responsable:

Dra. Valeria Sigot (Inv. Adjunta CONICET)

Regeneración epitelial y migración celular colectiva en pez cebra

La migración celular colectiva es un proceso fundamental involucrado en fenómenos biológicos y patológicos como el desarrollo embrionario, la inflamación, la regeneración tisular, la proliferación celular y la progresión tumoral. Comprender los mecanismos que regulan el movimiento coordinado de grupos celulares requiere modelos in vivo que permitan estudiar la
dinámica de células que migran de manera colectiva, ya sea en capas, filas o cohortes organizadas.

Nuestro grupo utiliza el pez cebra (Danio rerio) como modelo experimental debido a su elevada homología genética con los vertebrados superiores, su transparencia durante las etapas tempranas del desarrollo y la posibilidad de realizar estudios de microscopía in vivo de alta resolución. En particular, investigamos los mecanismos celulares y moleculares que regulan la regeneración epitelial y la reorganización de las uniones intercelulares durante el cierre de heridas.

Desarrollamos y comparamos dos modelos experimentales de daño epitelial en embriones de pez cebra: un modelo físico basado en la amputación del pliegue de aleta temprano (early finfold) y un modelo químico basado en la perturbación de la integridad epidérmica mediante tratamiento con EGTA. Este último surge a partir de observaciones previas realizadas por nuestro grupo, donde demostramos que la exposición a EGTA induce daño localizado en la región tronco-cola, constituyendo una herramienta novedosa para el estudio de la regeneración epitelial.

Mediante el uso de embriones reporteros fluorescentes de cadherina-E (Cadh-E-EGFP), realizamos el seguimiento en tiempo real del cierre de heridas, evaluando la formación, remodelado y estabilidad de las uniones adherentes durante la reparación tisular.

Complementariamente, aplicamos metodologías avanzadas de análisis de imágenes que
incluyen:

• Microscopía de fluorescencia in vivo de alta resolución.
• Clasificación automática de uniones adherentes mediante algoritmos de aprendizaje automático (machine learning).
• Cuantificación de la dinámica migratoria mediante velocimetría por imágenes de partículas (PIV).

Estas herramientas permiten caracterizar cuantitativamente los mecanismos que gobiernan la migración colectiva y la restauración de la integridad epitelial, generando conocimiento relevante para áreas como la ingeniería de tejidos, la medicina regenerativa, la biología del desarrollo y la investigación traslacional del cáncer.

Nuestro grupo trabaja bajos protocolos reglamentados para el uso de animales de experimentación y los proyectos están enmarcados en las normas del CEYSTE (CCT-Santa Fe).

Sublíneas

Desarrollo de una plataforma de microfluídica para evaluar biomateriales utilizados en liberación de drogas para tratamiento tópico de artrosis

Responsable: Dra. Valeria Sigot

Actualmente y en el contexto de un Proyecto de UE estamos trabajando en la generación de dispositivos de microfluídica para la incorporación de drogas y biomateriales que posibiliten la penetración transdérmica en el modelo de pez cebra. Estos estudios están complementados por ensayos de toxicidad aguda en embriones de pez cebra (Test FET) ampliamente utilizado para la acreditación de normas ISO en calidad de aguas, efluentes y toxicidad de drogas sintéticas o naturales.

Biomateriales para terapias de reparación de la fragilidad ósea del hueso osteoporótico

Responsable: Dra. Jésica Itatí Zuchuat

La línea de investigación está dirigida a la caracterización de diferentes biomateriales y tratamientos de superficie y su utilización en el contexto de la reparación y regeneración del tejido óseo, tanto sano como patológico, donde se pretende indagar sobre nuevas alternativas terapéuticas para la disminución de la fragilidad asociada a patologías óseas que involucren alteraciones fisiológicas y estructurales a nivel óseo, como la osteoartritis y la osteoporosis. Se encuentra orientada a la producción futura de dispositivos implantables personalizados o estandarizados para la recuperación de la fragilidad ósea y la disminución de la incidencia de las fracturas asociadas.

Servicios tecnológicos, asesoramientos, plataformas

• Asesoramiento en el montaje de acuario para la cría y mantenimiento del pez cebra.
• Ensayos de toxicidad aguda en embriones de peces cebra de acuerdo la guía OECD 236 (Fish Embryo Test).
• Procesamiento y análisis cuantitativo de imágenes tridimensionales de microscopía de fluorescencia.
• Diseño de cámaras microfluídicas en PDMS para dosificación de drogas en embriones de pez cebra, adaptable a las platinas de microscopios ópticos.
• Asesoramiento sobre el diseño y la ejecución de experimentos en modelos animales (conejo) para el estudio de materiales e implantes.
• Asesoramiento sobre tratamientos de superficies para implantes ortopédicos, maxilofaciales y dentales.

Producciones relevantes

• Sampedro, M.F., Sian, M.E., Cabral Filho, P.E., Fontes, A. and Sigot, V*. (2025), EGTA-induced disruption of adherens junctions in zebrafish embryonic epidermis. FEBS Lett, 599: 3456-3469. https://doi.org/10.1002/1873-3468.70142 y Front Cover en FEBS Lett, 599: 3395-3396. https://doi.org/10.1002/1873-3468.14932
• Sabella A, Canesini G, Gaydou L , Schumacher R, Baños A, Stoker C, Sigot V, Fernández PR , Ramos JG, García AP. Sex-specific effects of sleep restriction on food intake and neuropeptide expression in zebrafish. J Sleep Res. 2025 https://doi.org/10.1111/jsr.70235. PMID: 41200849.
• Zuchuat, J. I., Manzano, A. S., Sigot, V., Miño, G. L., & Decco, O. A. (2024). Bone improvement in osteoporotic rabbits using CoCrMo implants. Engineered Regeneration. ISSN 2666-1381. https://doi.org/10.1016/j.engreg.2024.05.002
• Valeria Sigot; Carolina Galetto; Gastón L. Miño; María F. Sampedro. Desarrollo e implementación de una cámara de recirculación termostatizable para microscopía in vivo. Ciencia, Docencia y Tecnología - Suplemento | Nº17 | Año XIV | 2024 | 330-348 ISSN 2250-4559.
• María F Sampedro, GL Miño, C Galetto and V Sigot. Spatio-temporal analysis of collective migration in vivo by particle image velocimetry. Phys. Biol. (18) 066008, https://doi.org/10.1088/1478-3975/ac2e71, 2021
• V. Sigot*, P. E. Cabral Filho, M. F. Sampedro, B. S. Santos, A. Fontes. Anionic Quantum Dots reveal actin-microridges in zebrafish epidermis. Methods Appl. Fluoresc. 8(3) 035007, https://doi.org/10.1088/2050-6120/ab9124, 2020.
• Sampedro MF, Izaguirre MF and Sigot V*. E-cadherin expression pattern during zebrafish embryonic epidermis development. . F1000Research, 7:1489 https://doi.org/10.12688/f1000research.15932.3, 2019.
• 3D-Built- in thermostatized chamber for fluorescence microscopy. Pighin A.G., Peñalba A, Sigot V.  Revista Argentina De Bioingeniería, Vol. 22 (4), 2018.
• V. Sigot. Assembly, characterization and delivery of Quantum Dot labeled Biotinylated Lipid Particles. Capítulo de libro en : Quantum Dots: Applications in Biology, Second Edition. Ed. Humana Press. Methods Mol Biol. N°1199, p:113-27, https://doi.org/10.1007/978-1-4939-1280-3_9, 2014.
• Zuchuat, J.; Cura, A.; Manzano, A.; Decco, O. CoCrMo Alloy as biomaterial for Bone Reconstruction in Oral and Maxillofacial Surgery: A scoping review. Journal of Oral Research, 2020; 9(4), 336 349. https://doi.org/10.17126/joralres.2020.075
• Zuchuat, J.; Maldonado, Y.; Botteri, J.; Decco, O. In vivo effect of UV-photofunctionalization of CoCrMo in processes of guided bone regeneration and tissue engineering. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2020. https://doi.org/10.1002/jbm.a.37004

Colaboradores

Sebastián Ubal (IBB)

Ana Paula García (ISAL-UNL)

Adriana Fontes (Universidad Federal de Pernambuco, Recife, Brasil)

Subsidios

• Proyecto de UE 2020: “Desarrollo de tecnologías biomédicas aplicadas a la prevención, diagnóstico y tratamiento de artrosis”
• PICT –Serie A 2020-2594 “Dinámica de la migración celular colectiva en epitelios: estudio teórico-experimental”
• PID UNER 6191 (2019-2022)
• PID-UNER 6230 (2022-2025)