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Los científicos describen el nuevo mecanismo de la locomoción celular

Mientras que el mundo entero está en lockdown durante la crisis actual de la corona, ciertas células dentro de nuestras carrocerías siguen siendo distancia que viaja: mientras que suceso esto cuando usted desarrolla pulmonía, el corte del ordinario en su dedo también accionará los leucocitos blancos de los glóbulos aka para trasladarse inmediatamente de sus vasos sanguíneos al sitio de la inflamación.

Semejantemente, las células cancerosas, que pueden originar en cualquier tejido o órgano, pueden también extenderse y reproducirse lejos de su lugar del origen. El resultado: una metástasis.

Generalmente, cada célula dentro de los lazos del organismo a su cerco vía los receptores específicos de la adherencia que están presentes en su membrana de plasma. Como “pegamento universal” entre las células y sus alrededores, estos receptores de la adherencia, o los integrins, cualquiera estabilizan una célula si necesita seguir siendo inmóvil, o sirven como anclas cuando la célula toma de altura a través del tejido.

¿Pero cómo pueden ciertos tipos de células tales como glóbulos blancos arrastrarse fexiblemente a través de diversos tejidos, aunque estos tejidos se compongan de las moléculas muy distintas que no igualan necesariamente los receptores de la adherencia?

Mudanza con y sin un “pegamento”

El misterio ha sido resuelto en un estudio de naturaleza reciente por el grupo de Michael Sixt en el instituto de la ciencia y tecnología Austria (IST Austria) y los colaboradores de Francia.

El combinar experimenta con los modelos físicos, los científicos describe un nuevo mecanismo de la locomoción de la célula que trabaja totalmente independiente de una célula que ata específicamente al ambiente extracelular. En lugar, las células utilizan la geometría del ambiente para propulsarse.

En sus experimentos, los biólogos utilizaron diversos tipos de leucocitos de los cuales genético eliminaron la función de integrins para interrumpir el atascamiento entre las células y su ambiente extracelular.

Mientras que los integrins son esenciales para la supervivencia y el movimiento de casi todos los tipos de la célula, los científicos de los IST Austria habían descubierto en un estudio anterior que los leucocitos pueden moverse y sobrevivir sin integrins. Lo mismo resultaron ser verdades para algunas células cancerosas.

¡Argumentos helados delante!

Para analizar el mecanismo de la locomoción que permite que las células emigren en ausencia de la adherencia, los científicos se centraron en la geometría del ambiente bastante que su composición molecular. Dirigieron los canales “microfluidic” célula-clasificados minúsculos con diversas geometrías de la pared: de totalmente liso a la textura áspera o dentada.

Entonces permitieron las células emigrar a través de estos canales para observar que las células integrin-privadas no podían moverse adelante cuando las paredes eran lisas y paralelas. “Las células “se ejecutaban sobre el terreno”--apenas como un neumático de vehículo haría girar en los argumentos helados,” dice a Anne Reversat, primer autor del estudio y del postdoc anterior de los IST Austria, que ahora está haciendo la investigación en la universidad de Liverpool.

Sin embargo, cuando las paredes fueron texturizadas con los topetones, las células podrían emigrar eficientemente sin integrins. Las células que todavía llevaron sus integrins podrían emigrar igualmente en haber texturizado áspero y alisar los canales.”

Anne Reversat, Postdoctrate, primer autor del estudio, IST Austria

La mordaza derecha a ir por todas partes

Considerando más cerca experimental y teóricamente la biomecánica de tal movimiento “campo a través” de la célula, Reversat y otros destapó el tema mecánico de la unificación que es la base de ambas maneras de la locomoción: Actinia--el material de construcción filamentoso del citoesqueleto de la célula--flujos de delante de la célula al final.

Este “flujo retrógrado de la actinia” es la fuerza dentro de la célula que, acoplada una vez al ambiente, impulsa la carrocería de célula adelante. el Fuerza-acoplamiento puede suceso vía los integrins que penetran la membrana de plasma y de tal modo conectan la actinia intracelular con el substrato extracelular.

Como los científicos encontraron, sin embargo, la actinia puede no sólo acoplar a través de integrins; puede también acoplar sin ningunos receptores de la transmembrana. Reversat: “El flujo retrógrado genera las fuerzas de resistencia intracelulares que activan contra las paredes del canal siempre que haya un topetón.

Si las paredes son paralelas, o los topetones están separados demasiado lejano, éste no trabaja. Otra manera de considerar esto es que la célula se propulsa cambiando su forma en un cierto plazo. Con todo los leucocitos son células ameboides--“amoibos” que son la palabra griega para “cambiar”.

Pues la estructura fina de tejidos es geométrico muy compleja, las células ameboides pueden confiar siempre en esta manera de la locomoción. Esto las hace enormemente adaptables. Esencialmente, pueden ir por todas partes.”

Source:
Journal reference:

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