MADRID, 2 Jun. (EUROPA PRESS
Una nueva investigación ha descubierto un principio biomecánico general de la migración celular que permite que las células se muevan libremente, especialmente en terrenos irregulares, lo que permite a las células cancerosas y los leucocitos moverse a través del tejido y los órganos rápidamente, según publican sus autores, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (IST Austria) - , en la revista 'Nature'.
Ciertas células viajan largas distancias dentro del organismo, ya sean los leucocitos para dirigirse a taponar una herida o células cancerosas, que pueden originarse en cualquier tejido u órgano, que también pueden propagarse y reproducirse lejos de su lugar de origen, y el resultado es una metástasis.
Por lo general, cada célula dentro del organismo se une a su entorno a través de receptores de adhesión específicos que están presentes en su membrana plasmática. Como "pegamento" universal entre las células y sus alrededores, estos receptores de adhesión, o integrinas, estabilizan una célula si necesita permanecer inmóvil o sirven como anclajes cuando la célula sube a través del tejido.
Pero, ¿cómo pueden ciertos tipos de células, como los glóbulos blancos, 'gatear' flexiblemente a través de diferentes tejidos, aunque estos tejidos están compuestos de moléculas muy distintas que no necesariamente coinciden con los receptores de adhesión?
El misterio ha sido resuelto en un nuevo estudio realizado por el grupo de Michael Sixt en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (IST Austria) y colaboradores de Francia. Combinando experimentos con modelos físicos, los científicos describen un nuevo mecanismo de locomoción celular que funciona completamente independiente de una célula que se une específicamente al entorno extracelular. En cambio, las celdas utilizan la geometría del entorno para propulsarse.
En sus experimentos, los biólogos utilizaron diferentes tipos de leucocitos de los que eliminaron genéticamente la función de las integrinas para interrumpir la unión entre las células y su entorno extracelular.
Si bien las integrinas son esenciales para la supervivencia y el movimiento de casi todos los tipos de células, los científicos de IST Austria habían descubierto en un estudio anterior que los leucocitos pueden moverse y sobrevivir sin integrinas. Lo mismo resultó ser cierto para algunas células cancerosas.
Para analizar el mecanismo de locomoción que permite que las células migren en ausencia de adhesión, los científicos se centraron en la geometría del entorno en lugar de su composición molecular. Diseñaron pequeños canales "microfluídicos" del tamaño de una celda con diferentes geometrías de pared: desde textura completamente lisa hasta rugosa o dentada. Luego dejaron que las células migraran a través de estos canales para observar que las células privadas de integrina no podían avanzar cuando las paredes eran lisas y paralelas.
"Las células estaban funcionando sin moverse de su lugar, al igual que un neumático de automóvil giraría en terrenos helados--ejemplifica Anne Reversat, primera autora del estudio y ex postdoc IST Austria, que ahora está investigando en la Universidad de Liverpool--. Sin embargo, cuando las paredes estaban texturizadas con golpes, las células podrían migrar eficientemente sin integrinas. Las células que aún portaban sus integrinas podrían migrar igualmente en canales tanto de textura rugosa como lisos".
Al observar más de cerca experimental y teóricamente la biomecánica de tal movimiento celular fuera de su camino, Reversat y sus colegas descubrieron el tema mecánico unificador que subyace en ambos modos de locomoción: la actina, el material de construcción filamentoso del citoesqueleto de la célula, fluye desde el frente de la célula hasta el extremo de la cola.
Este "flujo retrógrado de actina" es la fuerza dentro de la célula que, una vez acoplada al ambiente, impulsa el cuerpo celular hacia adelante. El acoplamiento de fuerza puede ocurrir a través de integrinas que penetran en la membrana plasmática y conectan así la actina intracelular con el sustrato extracelular.
Sin embargo, como descubrieron los científicos, la actina no solo puede acoplarse a través de las integrinas, también se puede acoplar sin ningún receptor transmembrana.
