"Tira y afloja entre células: cuando faltan conexiones cruciales
Un equipo de investigación estudia la importancia de las "uniones estrechas" para el movimiento celular
La capacidad de las células para moverse juntas en armonía es crucial para numerosos procesos biológicos en nuestro cuerpo, por ejemplo la curación de heridas o el desarrollo saludable de un organismo. Este movimiento es posible gracias a las conexiones entre las células individuales. Estas conexiones, a su vez, se establecen mediante diversas moléculas proteicas que transfieren las fuerzas y la información necesarias entre las células vecinas. Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Gotinga, en el que participan investigadores del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética de Dresde, ha demostrado que las conexiones especialmente estrechas -conocidas como "uniones estrechas"- desempeñan un papel importante en el movimiento celular. Además, investigaron las consecuencias de la pérdida de estas conexiones. Los resultados se han publicado en la revista Advanced Science.
"Tira y afloja" entre células con conexiones "tight junction" perdidas: Las células "ganadoras" se contraen por los lados gracias a su citoesqueleto (en magenta) y se abomban hacia arriba, mientras que las células "perdedoras" vecinas se estiran. Como consecuencia, el movimiento celular colectivo se ve obstruido y las brechas no pueden cerrarse eficazmente.
Dr Alexey Chizhik, University of Göttingen, Third Institute of Physics - Biophysics
Los investigadores estudiaron las conexiones entre las células mediante una serie de técnicas biofísicas. Utilizando microscopía de vídeo y análisis automatizados, examinaron las propiedades de miles de células vivas en movimiento durante más de veinte horas. Sus investigaciones incluyeron la observación del tamaño, la forma y la movilidad de las células. También se tiñeron proteínas específicas para averiguar qué ocurre a nivel molecular cuando se pierden las conexiones de "unión estrecha".
Si faltan estas conexiones especiales, las células vecinas ya no pueden acoplarse entre sí como lo harían normalmente. Las células individuales empiezan a contraerse con mucha fuerza y se produce una especie de "tira y afloja" entre ellas. El autor principal, el profesor Andreas Janshoff, de la Universidad de Gotinga, afirma: "Algunas células ganan y se contraen hasta alcanzar tamaños minúsculos, mientras que otras pierden y se estiran. Las células perdedoras incluso empiezan a dividirse más en el proceso, creando más y más pequeñas células ganadoras". Las células contraídas apenas se mueven, por lo que todo el tejido se comporta como si estuviera congelado. En cambio, si existen estas conexiones especiales entre las células, la capa celular se mantiene muy móvil, como el agua líquida. Por ejemplo, en un tejido sano, las heridas pueden cicatrizar eficazmente de este modo, mientras las células epiteliales mantienen simultáneamente su función de barrera.
"Nos sorprendió encontrar un mecanismo de este tipo que crea un tira y afloja extremadamente desigual entre células que son esencialmente idénticas", afirma el primer autor, Mark Skamrahl, de la Universidad de Gotinga. "La influencia negativa de este tira y afloja en el movimiento celular es otro nuevo hallazgo sobre cómo la mecánica celular puede determinar de forma crítica las funciones biológicas".
En investigaciones anteriores, sólo se conocía el papel mecánico de un tipo de conexiones conocidas como "uniones adherentes" en el movimiento celular colectivo. La importancia de las "uniones estrechas" no sólo es esencial para comprender el movimiento celular, sino que también podría contribuir a la comprensión del cáncer.
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