Los investigadores de la Universidad de Duke han hecho las primeras películas de lapso de tiempo del enrejado en forma de hoja que rodea y sostiene la mayoría de los tejidos animales.
Una fina capa de matriz extracelular conocida como membrana basal recubre muchas superficies del cuerpo, como la piel, los vasos sanguíneos y el tracto urinario; y rodea los músculos, la grasa y los nervios periféricos. Mientras que las membranas basales desempeñan papeles clave en el desarrollo,La función de los tejidos y las enfermedades humanas, hasta ahora, visualizarlas en organismos vivos ha sido difícil de hacer
Al modificar genéticamente los gusanos C. elegans para crear proteínas de membrana basal que brillan bajo luz fluorescente, los investigadores dicen que es posible ver por primera vez cómo se ensamblan las membranas basales durante el desarrollo y cómo cambian y se regeneran a lo largo de la vida. El trabajopuede ayudar a determinar qué podría estar funcionando mal en enfermedades humanas que van desde la enfermedad renal hasta el cáncer invasivo
"No estaríamos aquí sin membranas basales", dijo el profesor de biología de Duke David Sherwood, quien dirigió la investigación.
Las membranas basales han existido durante más de 600 millones de años, desde que los primeros animales multicelulares evolucionaron a partir de sus ancestros unicelulares.
Son la cinta Scotch que ayuda a unir las células para formar tejidos, manteniendo una piel sana. Son los tamices moleculares que filtran la sangre en los riñones, protegen los vasos sanguíneos y los músculos del estiramiento y la compresión, y albergan factores de crecimiento que indicancélulas a dónde ir, en qué convertirse y cuándo dividirse.
Pero debido a que la mayoría de las membranas basales se encuentran en lo profundo del cuerpo, más allá del alcance de los microscopios de luz, es difícil visualizarlas en los tejidos vivos en los humanos.
Entonces, el equipo de Sherwood los miró en gusanos transparentes de un milímetro de largo, usando una técnica de edición de genes llamada CRISPR para etiquetar 29 proteínas de la membrana basal con etiquetas verdes brillantes para ver cuándo y dónde se encuentra cada proteína usando microscopía de lapso de tiempo.
Tener una idea de estas proteínas en acción dentro de un animal vivo ofrece una imagen mucho más completa que los experimentos anteriores que analizaron tejidos disecados y fijos, que solo proporcionan una instantánea de las proteínas congeladas en el tiempo, dijo Eric Hastie, investigador postdoctoral.
"Como resultado, en general se les ha considerado estructuras estáticas 'aburridas'", dijo Hastie.
En algunas películas, los investigadores rastrearon las proteínas fluorescentes que se mueven dentro de la membrana basal que recubre la garganta del gusano. En otras, observaron la rápida remodelación de la membrana basal que rodea la gónada del gusano a medida que crecía más de 90 veces.
Sorprendentemente, las películas muestran que la mayoría de las proteínas de la membrana basal no se quedan después de ser depositadas. Si bien algunos componentes centrales son estáticos, los científicos se sorprendieron al ver que muchas proteínas se movían dentro de este andamiaje estable.
"Nuestros hallazgos sugieren que las membranas basales cambian rápidamente sus propiedades para soportar tejidos mecánicamente activos y pueden actuar como carreteras que permiten que los factores de crecimiento viajen rápidamente", dijo Sherwood.
"Acabamos de empezar a jugar con este kit de herramientas", dijo Hastie. Pero el equipo dice que su trabajo ofrece una nueva forma de estudiar los defectos de la membrana basal que subyacen a la degeneración del tejido durante el envejecimiento y enfermedades que van desde la diabetes hasta la distrofia muscular.
Esta investigación fue apoyada por la Sociedad Americana del Cáncer 129351-PF-16-024-01-CSM y los Institutos Nacionales de Salud F31 HD097901, F32GM103148, R35GM118049, R21HD084290.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Robin A. Smith. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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