Aquests processos estan controlats en gran mesura per la integrina LFA-1 (antígen-1 de funció associada de linfocit). Estudis anteriors apuntaven que l’adhesió era estable quan hi havia plataformes lipídiques en les que s’organitzaven proteïnes de la membrana cel·ular, entre elles proteïnes d’ancoratge de membrana GPI (glicosilfosfatidilinositol). Però hi ha hagut una gran controvèrsia sobre l’existència d’aquestes plataformes. Al ser molt petites (nanomètriques) no es podien veure i no es coneixia la funció que realitzaven en el procés d’adhesió.
Imatge: la integrina LFA-1 (punts vermells) i les proteïnes d’ancoratge de membrana GPI (verd) a la membrana d’una cèl·ula del sistema immunològic. La imatge ha estat realitzada amb un microscopi òptic de superresolució.
Un equip d’investigadors de l’àrea de Bionanofotònica, del Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), dirigits per María García-Parajo, ha aconseguit veure aquestes plataformes lipídiques i ha descobert que en el procés d’adhesió cel·ular, aquestes plataformes s’organitzen al voltant de les proteïnes GPI i a prop de la LFA-1. Les proteïnes activen la LFA-1, així com assisteixen en tot el procés d’adhesió i migració de les cèl·ules del sistema immunològic.
Aquests resultats han estat possibles gràcies a una tècnica de superresolució òptica en camp proper (NSOM, sigles en anglès) que permet treballar a escala nanomètrica i que l’equip de l’IBEC ha adaptat per treballar amb mostres biològiques, cèl·ules i processos biològics en el seu estat natural. Els resultats obtinguts s’han publicat a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), en un article que ja està disponible en línia.
L’organització de les proteïnes i la interacció de les cèl·ules del sistema immunològic en el procés d’adhesió explica moltes de les malalties autoimmunes, al·èrgies i la transmissió ràpida del VIH, que es produeixen per una incorrecta o absència d’adhesió. Els descobriments que es realitzen en aquest sentit, com el de l’equip de l’IBEC, amplien les possibilitats de dissenyar noves teràpies per a aquestes malalties.
Els resultats obtinguts i la tecnologia disponible obren també la possibilitat d’explorar altres àmbits en biologia cel·ular amb imatges a la nanoescala, ja que l’organització de proteïnes a la membrana cel·ular és un mecanisme general de resposta ràpida a l’entorn. En concret, podrien explicar processos d’adhesió que realitzen altres integrines en els que també hi ha interacció amb plataformes lipídiques.
—
Documentació:
Article: Hotspots of GPI-anchored proteins and inegrin nanoclusters function as nucleation sites for cell adhesion. Thomas S. van Zanten, Alessandra Cambi, Marjolein Koopman, Ben Joosten, Carl G. Figdor y María F. García-Parajo.
