Investigadores del IBEC desvelan cómo las fuerzas físicas activan genes implicados en el cáncer

En un estudio publicado hoy en la revista Cell, investigadores del IBEC, liderados por Pere Roca-Cusachs, revelan cómo las fuerzas desencadenan la expresión de genes promotores del cáncer mediante la activación de la proteína YAP en el núcleo celular.

Las células aplican fuerzas mecánicas al tejido que las rodea, produciendo un efecto crucial para la función del tejido sano. En enfermedades como el cáncer o la fibrosis hepática y pulmonar, el tejido se vuelve más rígido y las fuerzas mecánicas aumentan, promoviendo la progresión de la enfermedad.

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Los investigadores observaron que cuando las fuerzas no alcanzaban el núcleo de la célula, YAP permanecía en equilibrio entre el citoplasma y el núcleo. La proteína YAP, además de gobernar por ejemplo el crecimiento de los órganos durante el desarrollo embrionario, es un conocido oncogén. De esta manera, YAP activa la transcripción de genes que promueven el cáncer al aumentar la proliferación e impedir la muerte de las células cancerosas.

Por otro lado, cuando las fuerzas afectaban al núcleo, como ocurre en áreas de tejido tumoral que son particularmente rígidas, las células respondían abriendo los poros del núcleo y permitiendo que entrara más YAP. Esto activa a los genes implicados en la proliferación o supervivencia celular, y permite que el cáncer se disemine y crezca.

“Ahora comprendemos cómo la rigidez del tejido tumoral afecta a las células a nivel genético, promoviendo la estrategia de supervivencia de las células cancerosas”, dice Pere Roca-Cusachs, investigador principal del grupo Mecanobiología molecular y celular en el IBEC y profesor agregado de la Universidad de Barcelona (UB), que llevó a cabo el estudio junto con el grupo Biomecánica celular y respiratoria del IBEC, y en colaboración con investigadores del King’s College en Londres.

En el panel superior, la célula no reacciona a las fuerzas, y YAP permanece en equilibrio entre el citoplasma y el núcleo.
En el panel inferior, la célula reacciona a las fuerzas físicas y esto promueve la entrada de YAP al núcleo a través de los poros celulares.

“Utilizando como diana terapéutica la conexión mecánica entre el núcleo y el cuerpo de la célula, su esqueleto, podríamos prevenir los efectos adversos de la rigidez tisular en el cáncer o la fibrosis”, añade Alberto Elosegui-Artola, investigador senior en el IBEC y primer autor del estudio. Este mecanismo de mecanosensado también podría ser utilizado por las células en otros procesos donde las fuerzas juegan un papel importante, como en el desarrollo embrionario.

Este trabajo ha sido financiado por la Comisión Europea, el Ministerio de Economía y Competitividad de España, el Consejo Europeo de Investigación, la Obra Social “La Caixa”, la Fundación la Marató de TV3 y el Gobierno Vasco.

Artículo de referencia: A. Elosegui-Artola, I. Andreu, A. E.M. Beedle, A. Lezamiz, M. Uroz, A. J. Kosmalska, R. Oria, J. Z. Kechagia, P. Rico-Lastres, A.-L. Le Roux, C. M. Shanahan, X. Trepat, D. Navajas, S. Garcia-Manyes and P. Roca-Cusachs (2017). Force triggers YAP nuclear entry by regulating transport across nuclear pores. Cell, in press

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