Estudio de las deformaciones de células infectadas con listeria mediante programas de tratamiento de imagen y elementos finitos.

La Listeria monocytogenes (L.m.) es una bacteria que produce una infección denominada listeriosis. Cuando llega al tracto gastro intestinal, la L.m. infecta las células epiteliales del intestino. Se ha observado experimentalmente in vitro que la infección por L.m. está muy relacionada con procesos de mecánica celular. En este trabajo, el objetivo principal es el de caracterizar la cinemática y la dinámica de la monocapa de células epiteliales, analizando las diferencias entre células infectadas con L.m. y células no infectadas. Los datos de partida de este trabajo provienen de los experimentos in vitro de una monocapa de células epiteliales. A partir de las imágenes obtenidas por microscopía de los núcleos de las células, se calculan las velocidades mediante el método de velocimetría de imagen de partículas (PIV). Además, se calcula el borde de la infección para diferenciar el dominio de células infectadas versus no infectadas que muestran diferentes propiedades mecánicas como la rigidez. Una vez conocidos los desplazamientos de la monocapa, se calculan las tensiones de la muestra mediante un programa de elementos finitos, considerando la zona infectada y bajo la hipótesis del problema de tensión plana. Como resultado del trabajo, obtenemos distintos histogramas y gráficas de las tensiones tangenciales máximas, máximas principales y mínimas principales que muestran una diferente modulación en función de la zona infectada o no infectada. Observando los resultados obtenidos en los desplazamientos, las células no infectadas se mueven hacia las infectadas para tratar de expulsarlas, siendo la velocidad de las células no infectadas vecinas mayor que las infectadas. Al estudiar las tensiones sobre la muestra, se observa que la zona de células infectadas presenta una menor tensión que las zonas no infectadas. Gracias a las gráficas de tensión-distancia se puede ver cómo la menor tensión tangencial máxima se da en el centro de la zona infectada, y va aumentando progresivamente hasta el borde de la infección. >Estos resultados sugieren que en la monocapa de células observamos una diferente modulación tanto de la cinemática como la dinámica en función de la infección bacteriana. Por tanto, todo indica que al producirse la infección se inicia una competición entre células no infectas e infectadas, en la que las células no infectadas tratan de expulsar, por medio de mecanismos mecánicos, a las infectadas.