Mientras trata de comprender las leyes biofísicas y los patrones matemáticos que gobiernan la morfogénesis, el proceso de transformación que experimentan las células en el tránsito de embrión a organismo adulto, el equipo del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS) y del Departamento de Biología Celular de la Universidad de Sevilla, liderado por el biólogo Luis María Escudero, descubre una forma geométrica sólida, no descrita hasta ese momento, que más tarde bautizan como "escutoide".

La palabra es de nuevo cuño. Nace el 27 de septiembre de 2016 en Begur, Girona, durante un congreso que reúne a los principales investigadores españoles que trabajan con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), el modelo biológico por antonomasia para estudiar las bases genéticas del desarrollo embrionario.[2]

 Fuente: Gómez-Galvez et al., 2018. Nature Communications

 
Ese día, el biólogo sevillano presenta con la ponencia "Epithelial organization in planar and non-planar structures" sus investigaciones sobre la organización estructural del tejido epitelial, ese que recubre la superficie de los órganos internos y constituye la epidermis de los animales. En un momento de la charla, proyecta la diapositiva titulada "So... epithelial cells are NOT 'columns'" ["Así que... las células epiteliales NO son 'columnas'"], en la que aparecen ordenadas en fila las figuras geométricas de un prisma, un tronco, un prismatoide y una sin nombre (????????). Con la templanza de quien atesora algo fuera de lo común, Escudero aclara a su audiencia que las dos primeras figuras son las que los biólogos tradicionalmente han propuesto para explicar cómo las células epiteliales en 3D se ordenan para formar epitelio. Al llegar a la última, a la enigmática figura sin nombre, Escudero hace una pausa dramática para enfatizar el hallazgo, instante en el que se oye de entre el público asistente a Francisco Martín, neurobiólogo del Instituto Cajal y amigo de Escudero, quien a voz en grito exclama ¡escutoide!, en un alarde de audacia humorística y homenaje al apellido de su colega.
 
En efecto, escu-toide guarda estrecha relación con la grafía y el significado de Escu-dero. La palabra “escudero” deriva del latín scutarius que significa “relativo al escudo, caballero, hombre noble”. Sus componentes léxicos son scutum (escudo grande) más el sufijo –ero (pertenencia). A la base scutum, Martín añade el sufijo –oide (“parecido a”), influido por la cercanía del prismatoide. El nuevo nombre arraiga entre los miembros del grupo, que de inmediato lo adoptan por pegadizo y facilitarles la comunicación en el laboratorio. Martín no sabe aún que su improvisado y divertido invento se hará muy popular y enriquecerá el acervo léxico del español.
 
Pero, ¿cómo se llega a este nuevo cuerpo geométrico? Escudero se centra en estudiar el modo en que las células tridimensionales se empaquetan en el epitelio, de tal manera que el gasto energético sea mínimo para mantener la estructura del tejido y su estabilidad sea máxima. Toma como modelo ideal el tejido epitelial de las glándulas salivares de Drosophila, pues los resultados obtenidos con este sencillo organismo pueden extrapolarse al resto de animales. 
 
Imaginemos un órgano interno, como el hígado, y un órgano externo, como la piel, de un humano. Durante el desarrollo de ambos órganos las flexibles células epiteliales que los recubren, se curvan, se incrustan unas en otras y forman cavidades. Imaginemos ahora una de esas células epiteliales en 3D: la superficie basal de la célula está en contacto con el medio extracelular, mientras que la superficie apical (la cara opuesta a la basal) está orientada hacia una cavidad interna (en el caso del hígado) o hacia la parte externa del organismo (en el caso de la piel), por lo general en contacto directo con el aire o el agua. La ortodoxia académica en biología y biomedicina dicta que el epitelio es un tapete más o menos regular de células que se empaquetan como piezas de LEGO, en donde las superficies basal y apical de cada célula son simétricas a lo largo de su eje, como si de columnas se tratara (Figuras a y b). Casi nadie cuestiona esta arquitectura celular, se asume como un hecho al ser la solución más sencilla y, a priori, lógica. Sin embargo, el equipo sevillano empieza a sospechar que las cosas son de otra manera.
 
Utilizando modelos matemáticos basados en el diagrama de Voronoi,[3] se percatan que las células en los epitelios curvados, tengan éstos forma cilíndrica, elipsoidal o esférica, pueden sufrir intercalaciones a lo largo del eje apico-basal. Las intercalaciones obligan a las células a tener diferentes vecinos en sus superficies basales y apicales, lo cual es incompatible con tapices constituidos por columnas celulares de prismas o pirámides truncadas (Figura c). Sin embargo, este fenómeno no es fácil de observar al microscopio. Con la ayuda de la plastilina de su hija Margarita, Escudero recrea en 3D cómo las células se incrustan entre sí para formar un epitelio curvado (Figura d). De esta manera tan artesanal surge el nuevo cuerpo geométrico que, a falta de mejor nombre y hasta el congreso de Begur, pasa a llamarse “eso que se parece a un prismatoide”.
 
Con la colaboración de los matemáticos Clara Grima y Alberto Márquez y del físico Javier Buceta, Escudero establece un modelo biofísico capaz de predecir los cambios topológicos que sufren las células vecinas para facilitar la curvatura y la estabilidad del tejido durante el desarrollo embrionario. A la postre, este logro es el que da lugar al artículo de investigación (paper) que encumbra al escutoide (en su versión anglosajona, scutoid): el 27 de julio de 2018, la prestigiosa revista Nature Communications publica el artículo “Scutoids are a geometrical solution to threedimensional packing of epithelia” [“Los escutoides son una solución geométrica para el empaquetamiento tridimensional del epitelio”].[4] Aunque realmente el término aparece por primera vez negro sobre blanco en octubre de 2017, en el curso de un congreso celebrado en Barcelona.[5]
 
Pero no terminan aquí las andanzas del neologismo. Antes de que una revista (en este caso, Nature Communications) acepte publicar un artículo, el manuscrito debe pasar una evaluación por revisores independientes para dictaminar si el conocimiento científico que se propone es digno de publicarse o no. A este proceso de evaluación ciega se le denomina revisión por pares, puesto que los revisores desconocen la identidad y filiación de los autores. Uno de los revisores del manuscrito firmado por Escudero y sus colegas objeta que no queda claro el origen del neologismo, pero señala la similitud que existe entre las facetas triangulares del escutoide y el escutelo (scutellum) del tórax de un hemíptero (en concreto, de un escarabajo de la especie Protaetia speciose) (Figura e). El revisor sugiere que se considere esta analogía estructural escutoide-escutelo para justificar la etimología del nuevo término. Y así se hace.
 
En su artículo periodístico “Tenemos una nueva palabra en español y la han inventado en Andalucía: escutoide”, la historiadora de la lengua Lola Pons explica que la invención de una palabra con fecha de nacimiento y autor conocido (llamada creación léxica u onomaturgia) es un fenómeno muy poco común en las lenguas. Y que además, no basta con inventar la palabra, es necesario que ésta se difunda y tenga aceptación social.[6] El vocablo “escutoide” cumple ambos requisitos. De hecho, tan solo en su primer mes de vida copa los principales medios de comunicación del planeta, desde The Times a programas televisivos de millonarias audiencias como Late Night with Seth Meyers, protagoniza divertidas animaciones, aparece en multitud de formatos (vídeos de YouTube, comentarios de Twitter, imágenes de Instagram) e inspira objetos de diseño, vestidos y complementos de moda con su retorcida arquitectura cuasi-prismática. El escutoide se hace popular: no solo capta la atención de los científicos, también la de los medios, la de los usuarios de las redes sociales y la de algunos avispados empresarios.[7]
 
Añadamos para concluir que el escutoide es un formidable avance científico que representa un cambio de paradigma en la biología del desarrollo, es un ejemplo de colaboración entre investigadores de diferentes disciplinas científicas y abre nuevas posibilidades en el campo de la biomedicina, puesto que su conocimiento puede servir para desarrollar organoides. Los organoides son algo así como los “bonsais” de los órganos, es decir, órganos en miniatura producidos en el laboratorio, a partir de células madre pluripotentes. Sus aplicaciones van desde el trasplante de órganos o la medicina regenerativa hasta la posibilidad de probar drogas para así comprobar su eficacia en estructuras vivas tridimensionales, autónomas de personas o animales.


[1] Comunicación personal con el Dr. Luis M. Escudero, al que agradezco su total disposición. Abril de 2019.

[2] 3rd Spanish Conference on the Molecular,Cellular and Developmental Biology of Drosophila, organizado por el Instituto de Investigación Biomédica (Barcelona) y celebrado en Begur, Girona, del 26 al 28 de septiembre de 2016.

[3] El diagrama de Voronoi de un conjunto de puntos en un plano se obtiene cuando dividimos ese plano en regiones, de tal manera que a cada punto le asignamos una región formada por los puntos que están más próximos a este punto.

[4] Gómez-Gálvez, Pedro et al. (2018): “Scutoids are a geometrical solution to threedimensional packing of epithelia”, Nature Communications, Vol. 9, No. 2690, pp. 1-14.

[5] Gómez-Gálvez, Pedro et al. (2017): “Biophysical constraints drive three-dimensional architecture in epithelial organs”, ponencia presentada en el “1st Joint Meeting of the French-Portuguese-Spanish Biochemical and Molecular Biology Societies”, Barcelona, 23-26 de octubre de 2017, p. 113.

[6] Pons, Lola (2018): “Tenemos una nueva palabra en español y la han inventado en Andalucía: escutoide”, Verne (El País), 1 de agosto de 2018.

[7] Alcíbar, Miguel (2018): “Escutoide, ¿el nuevo icono científico en la cultura pop del siglo XXI?”. Post publicado el 4 de septiembre de 2018 en el blog La torre de marfil en ruinas, alojado en la plataforma SciLogs de la revista Investigación y Ciencia.


Miguel Alcíbar
Miguel Alcíbar

Profesor investigador del Departamento de Periodismo I, Facultad de Comunicación, de la Universidad de Sevilla. Imparte docencia a alumnos de periodismo, medicina y biología. Es especialista en comunicación pública de la ciencia.

Sobre este blog

Este Blog nace con la vocación de enfangarse en las trincheras sociales de la ciencia, intentar descifrar las intenciones de los aliados o escuchar las melodías hipnóticas de las sirenas. Nace con la vocación de debatir sobre las múltiples facetas del galopante cambio que se está operando en la práctica científica y, paralelamente, en los procesos de comunicación científica. En definitiva, nace con la vocación de ser un foro de discusión en el que todos juntos, lectores y el que escribe, debatamos sobre el papel de la ciencia como institución social. Les invito a escarbar entre las ruinas de la torre de marfil.

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