Reconstrucció tridimensional de cèl·lules expressant el receptor EphB2 en la membrana de cèl·lules que han estat estimulades amb el lligant efrina. S’observa com les cèl·lules es contreuen deixant un rastre de projeccions a la base del substrat.
“Volíem entendre aquest sistema de comunicació, que és molt sofisticat, al màxim detall possible. Encara que ja coneixíem els agents implicats, fins ara no teníem les eines per desxifrar el llenguatge, és a dir, el seu mecanisme de funcionament”, comenta Samuel Ojosnegros, primer autor de l’estudi. Per estudiar els missatges que s’envien les cèl·lules, en un esforç conjunt entre instituts de Barcelona i de Califòrnia, els autors han desenvolupat una nova tècnica de microscòpia que permet observar els senyals de comunicació en cèl·lules vives. Aquesta tècnica és capaç de resoldre a nivell subpíxel l’agregació de proteïnes, que es representa amb una escala de colors, i permet registrar seqüències a temps real de com una cèl·lula respon a un determinat estímul a gran resolució.
Aquest sistema de comunicació l’utilitzen les cèl·lules com una mena de GPS intern per arribar al seu destí en els òrgans durant el desenvolupament embrionari, la regeneració de cèl·lules mare i durant les metàstasis de tumors invasius.
Una de les limitacions actuals de la medicina regenerativa és la dificultat d’assegurar que les cèl·lules mare trasplantades a un pacient arribin i s’implantin al destí desitjat. “Un cop descrit aquest mecanisme, hem fet el primer pas de cara a ser capaços de manipular-lo per redirigir les cèl·lules mare de forma molt més eficient, ja que es tracta del sistema que elles utilitzen de manera natural”, apunta l’investigador del CMR[ B].
Condensació versus polimerització
La comunicació entre cèl·lules és un procés molt precís basat en l’existència de proteïnes receptores de membrana que són capaces de captar senyals externs de l’entorn i traduir-les a nivell intern. En l’estudi, l’equip del CMR[B] s’ha centrat en els receptors de membrana Eph i el seu lligant efrina.
“Gràcies a les nostres tècniques de microscòpia, hem observat que el receptor Eph, en presència d’efrina, comença a agregar-se formant grans estructures. Aquesta agregació no és homogènia, sinó que segueix dos patrons diferenciats, que hem anomenat polimerització (unió de monòmers) i condensació (unió d’oligòmers). El balanç entre aquests dos processos regula el rang dinàmic de resposta, ja que si bé la polimerització implica l’activació dels monòmers, en la condensació l’agregat és absorbit per la cèl·lula tallant el senyal”, explica el Dr. Ojosnegros.
—
Article de referència: Ojosnegros, S., Cutrale, F., Rodrígues, D., Otterstrom, JJ., Chiu, CL., Hortigüela, V., Tarantino, C., Seriola, A., Mieruszynski, S., Martinez, E., Lakadamyali, M., Raya, A., Fraser, Se. (2017) Eph-ephrin signaling modulated by polymerization and condensation of receptors. PNAS, epub ahead of print
Article de referència 2: Verónica Hortigüela, Enara Larrañaga, Francesco Cutrale, Anna Seriola, María García-Díaz, Anna Lagunas, Jordi Andilla, Pablo Loza-Alvarez, Josep Samitier, Samuel Ojosnegros, Elena Martínez (2017) Nanopatterns of surface-bound ephrinB1 produce multivalent ligand-receptor interactions that tune EphB2 receptor clustering. NANO Letters, epub ahead of print
