Un estudio internacional profundiza en la movilidad de las células, clave para la supervivencia y para el cáncer
BARCELONA, 24 Jul. (EUROPA PRESS) -
Un estudio internacional con investigadores barceloneses ha mostrado por primera vez cómo las células deciden qué dirección tomar cuando se desplazan por los tejidos del organismo, incluyendo células tumorales, y han descubierto que prefieren hacer caminos en los que haya menor resistencia hidráulica, aunque sean caminos más angostos.
El trabajo, publicado en 'Science Advances', ha estudiado este mecanismo "esencial" para la supervivencia porque cura heridas, pero que también está implicado en la diseminación de las células tumorales y la metástasis, en una investigación de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore (Estados Unidos) y la Pompeu Fabra de Barcelona (UPF), que empezaron a colaborar hace cuatro años.
"Nuestro objetivo de futuro es comprender cuáles son todos los mecanismos moleculares que intervienen en el control del movimiento celular en entornos confinados para comprender cómo las células tumorales invaden y metastatizan" , ha afirmado el investigador Miguel A. Valverde de la UPF, que ha trabajado junto a Selma A. Serra.
Los investigadores han descubierto que las células de cáncer de mama toman decisiones a la hora de escoger la dirección de su movimiento basadas en las diferentes resistencias hidráulicas que detectan en los puntos de intersección de los túneles a través de los que se desplazan.
TÉCNICAS DE BIOINGENIERÍA
Los científicos han analizado el movimiento de las células en andamiajes generados con técnicas de bioingeniería para diseñar túneles que presentaban diferentes anchuras y resistencias o presiones hidráulicas, que es la resistencia que experimenta una célula al desplazar la columna de agua dentro de un tubo.
Estos dispositivos permiten confinar de forma controlada las células, simulando lo que ocurre dentro del organismo, y permiten que los investigadores puedan analizar las respuestas eléctricas y el flujo de iones que se producen en las células.
En sus estudios, los investigadores también incluyeron un parámetro físico que es notablemente más alto en los tumores que en tejidos sanos, la presión del fluido --también expresada como resistencia hidráulica--, que es una de las fuerzas que pueden influir en el desarrollo de un tumor, pero no se sabía mucho acerca de su impacto en el movimiento celular .
También querían saber qué mecanismo molecular era responsable de la detección de la resistencia hidráulica en las células tumorales y su acoplamiento con la maquinaria del citoesqueleto, que es lo que dictará la dirección de movimiento de la célula en última instancia.
UN ESCUDO
Para ello, analizaron la contribución de diferentes canales iónicos --proteínas que se encuentran en la membrana que delimita la célula --la membrana plasmática-- y están especializados en responder rápidamente a los cambios en las condiciones físicas del medio ambiente.
La activación de estos canales de iones genera corrientes eléctricas --por el movimiento de los iones-- y la entrada de calcio dentro de la célula.
Los iones de calcio, a su vez, activan la formación de un escudo hecho de dos proteínas --la actina y miosina, los componentes esqueléticos de la célula-- que protege contra las fuerzas externas (hidráulicas) y redirige la entrada de la célula en canales de baja resistencia, a pesar de que son más estrechos que aquellos de mayor resistencia hidráulica.
Los investigadores identificaron el canal iónico TRPM7 como el sensor molecular que detecta cambios en la presión hidráulica / hidrostática y promueve la entrada de calcio que, en última instancia, determina la toma de decisiones de las células en las intersecciones.
