Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Gli scienziati descrivono il nuovo meccanismo di locomozione cellulare

Mentre l'intero mondo è in lockdown durante la crisi corrente della corona, le celle sicure all'interno dei nostri organismi sono ancora interurbana di viaggio: mentre questo accade quando sviluppate la polmonite, affatto il taglio di ordinario sulla vostra barretta egualmente avvierà i leucociti bianchi dei globuli aka immediatamente per entrare dai vostri vasi sanguigni nel sito di infiammazione.

Similmente, le cellule tumorali, che possono provenire da tutto il tessuto o organo, possono anche spargersi e riprodurrsi lontano dal loro luogo d'origine. Il risultato: una metastasi.

Solitamente, ogni cella all'interno delle legature dell'organismo a suo circondare tramite ricevitori specifici di aderenza che sono presenti sulla sua membrana di plasma. Come “colla„ universale fra le celle ed i loro dintorni, questi ricevitori di aderenza, o i integrins, l'uno o l'altro stabilizzano una cella se deve rimanere immobile, o serviscono da ancore quando la cella scala attraverso il tessuto.

Ma come possono determinati tipi di celle quali i globuli bianchi strisciare flessibilmente attraverso i tessuti differenti, sebbene questi tessuti siano composti di molecole molto distinte che necessariamente non abbinano i ricevitori di aderenza?

Muovendosi con e senza “una colla„

Il mistero è stato risolto in uno studio di natura recente dal gruppo di Michael Sixt all'istituto di scienza e tecnologia Austria (IST Austria) ed ai collaboratori dalla Francia.

La combinazione sperimenta con i modelli fisici, gli scienziati descrive un nuovo meccanismo di locomozione delle cellule che funziona completamente indipendente da una cella specificamente che lega all'ambiente extracellulare. Invece, le celle usano la geometria dell'ambiente per azionarsi.

Nei loro esperimenti, i biologi hanno usato i tipi differenti di leucociti da cui geneticamente hanno eliminato la funzione dei integrins per interrompere l'associazione fra le celle ed il loro ambiente extracellulare.

Mentre i integrins sono essenziali per la sopravvivenza ed il movimento di quasi tutti i tipi delle cellule, gli scienziati di IST Austria avevano scoperto in uno studio precedente che i leucociti possono muoversi e sopravvivere a senza integrins. Lo stessi sono risultato essere veri per alcune cellule tumorali.

Motivi ghiacciati avanti!

Per analizzare il meccanismo di locomozione che permette che le celle migrino in assenza di aderenza, gli scienziati hanno messo a fuoco sulla geometria dell'ambiente piuttosto che la sua composizione molecolare. Hanno costruito i canali “microfluidic„ cella di taglia minuscoli con differenti geometrie della parete: da completamente liscio a tessitura approssimativa o seghettata.

Poi hanno lasciato le celle migrare attraverso questi canali per osservare che le celle integrin-sfavorite non potevano muoversi in avanti quando le pareti erano liscie e parallele. “Le celle “stavano funzionando sul posto„--appena come una gomma di automobile filerebbe per i motivi ghiacciati,„ dice Anne Reversat, primo autore dello studio e di precedente postdoc di IST Austria, che ora sta effettuando la ricerca all'università di Liverpool.

Tuttavia, quando le pareti sono state strutturate con gli urti, le celle potrebbero migrare efficientemente senza integrins. Le celle che ancora hanno portato i loro integrins potrebbero migrare ugualmente in sia canali strutturati che regolari approssimativi.„

Anne Reversat, Postdoctrate, primo autore di studio, IST Austria

La pinsa giusta da andare dappertutto

Osservando vicino sperimentalmente e teoricamente la biomeccanica di tale movimento “fuori strada„ delle cellule, Reversat et al. ha scoperto il tema meccanico dell'unificazione che è alla base di entrambi i modi di locomozione: Actina--il materiale da costruzione filamentoso del citoscheletro delle cellule--flussi dal davanti della cella all'estremità di coda.

Questo “flusso retrogrado dell'actina„ è la forza all'interno della cella che, accoppiata una volta all'ambiente, determina il corpo cellulare in avanti. l'Forza-accoppiamento può accadere via i integrins che penetrano la membrana di plasma e quindi connettono l'actina intracellulare con il substrato extracellulare.

Gli scienziati hanno trovato, tuttavia, l'actina può non solo accoppiarsi attraverso i integrins; può anche accoppiarsi senza alcuni ricevitori del transmembrane. Reversat: “Il flusso retrogrado genera le forze di taglio intracellulari che spingono contro le pareti del canale ogni volta che c'è un urto.

Se le pareti sono parallele, o gli urti sono troppo distanti, questo non funziona. Un altro modo vedere questo è che la cella si aziona cambiando la sua forma col passare del tempo. Dopo tutto, i leucociti sono celle amoeboid--“amoibos„ che sono la parola greca per “il cambiamento„.

Poichè la struttura fine dei tessuti è geometricamente molto complessa, le celle amoeboid possono contare sempre su questo modo di locomozione. Ciò le rende enorme adattabili. Essenzialmente, possono andare dappertutto.„

Source:
Journal reference:

Reversat, A., et al. (2020) Cellular locomotion using environmental topography. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2283-z.