Las células funcionan las 24 horas para entregar, mantener y controlar todos los aspectos de la vida. Y al igual que con los humanos, la comunicación es la clave de su éxito.
Todo proceso biológico esencial requiere alguna forma de comunicación entre las células, no solo con sus vecinos inmediatos, sino también con los que están más lejos. La comprensión actual es que este intercambio de información se basa en la difusión de moléculas de señalización o en relés de célula a célula.
Publicación en la revista Célula del desarrollo , un equipo de investigación en la Escuela de Graduados de Medicina de la Universidad de Kyoto informa sobre un método novedoso de comunicación basado en señales 'mecanoquímicas' para controlar el movimiento celular. El grupo de investigación se centró en una vía fundamental: MAPK / ERK, o vía ERK- y pudimos demostrar cómo el movimiento de una sola célula podría desencadenar una reacción en cascada que resultaría en la migración de un colectivo de células.
"Las señales mecánicas y bioquímicas en las células controlan fundamentalmente todo, desde la homeostasis, el desarrollo y las enfermedades", explica Tsuyoshi Hirashima, líder del estudio.
"Sabíamos por experimentos anteriores cuán vital es la vía ERK en la actividad celular, pero el mecanismo de cómo puede propagarse en una colección de células era incompleto".
MAPK / ERK es tan fundamental que existe en todas las células, controlando una amplia gama de acciones desde el crecimiento y el desarrollo hasta la muerte celular eventual. La vía se activa cuando una proteína receptora en la superficie celular se une con una molécula de señalización, lo que resulta enuna cascada de proteínas y reacciones que se extienden por todo el interior de la célula.
Empleando una técnica de imagen en vivo que puede visualizar la ruta ERK activa de una célula individual, el equipo comenzó a observar los efectos del movimiento celular. Lo que encontraron fue inesperado: cuando una célula comenzó a extenderse, la actividad ERK aumentó, haciendo que la célula se contraiga.
"Las células están estrechamente conectadas y empaquetadas, por lo que cuando uno comienza a contraerse por la activación de ERK, atrae a sus vecinos", explica Hirashima. Esto provocó que las células circundantes se extendieran, activando su ERK, dando como resultado contracciones que conducen a un tipode tira y afloja propagándose en movimiento de colonias.
"Los investigadores habían propuesto previamente que las células se extiendan cuando se activa ERK, por lo que nuestros resultados fueron toda una sorpresa"
El equipo incorporó estas observaciones en un modelo matemático, combinando regulaciones mecanoquímicas con parámetros cuantitativos. El resultado demostró coherencia con los datos experimentales.
"Nuestro trabajo muestra claramente que el sistema de retroalimentación mecanoquímica mediada por ERK genera patrones multicelulares complicados", concluye Hirashima.
"Esto proporcionará una nueva base para comprender muchos procesos biológicos, incluida la reparación de tejidos y la metástasis tumoral"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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