La comunicació entre les cèl·lules és clau per al funcionament coordinat dels òrgans del cos. La pèrdua d’aquesta comunicació és un dels aspectes característics de diverses malalties com el càncer o les malalties inflamatòries cròniques.
Tradicionalment la pèrdua de comunicació entre cèl·lules s’ha entès com una alteració de senyals purament bioquímics, com ara les hormones. En els darrers anys el grup dirigit per Xavier Trepat, investigador ICREA a l’IBEC, ha posat en qüestió aquesta visió tradicional i ha treballat amb la idea que la comunicació física entre cèl·lules és tan important com la química. En un estudi publicat avui a la revista “Nature Cell Biology”, l’equip ha identificat les molècules involucrades en aquesta comunicació física. Algunes d’aquestes molècules estan alterades en diversos càncers i, per tant, els mecanismes descoberts obren noves possibilitats per al control de la metàstasi.
“Com que les cèl·lules dels teixits estan en contacte físic, sempre hem pensat que la comunicació mitjançant forces físiques pot ser més ràpida i eficient que la comunicació mitjançant els mecanismes purament bioquímics que apareixen als llibres de text” diu Trepat. Per identificar les proteïnes responsables de la comunicació física entre cèl·lules, el grup de Trepat i els seus col·laboradors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i de la Universitat Rovira i Virgili (URV), ha desenvolupat noves estratègies experimentals combinant biologia molecular, nanotecnologia i models matemàtics. Els resultats han estat sorprenents. “Esperàvem trobar una sola proteïna responsable de la transmissió de forces entre cèl·lules i n’hem trobat una dotzena”, diu Trepat.
Però el que més ha sorprès els investigadors ha estat descobrir com aquestes proteïnes actuen conjuntament. “La nostra anàlisi suggereix que les proteïnes controlen la força d’una manera molt semblant a com els sistemes electrònics actuals controlen els electrodomèstics, és a dir, utilitzant el que els enginyers anomenen sistemes de control proporcional-integral-derivatiu. Aquests indicis apunten que les cèl·lules ja havien desenvolupat sistemes de control tan avançats com els nostres fa milions d’anys “, afirma Trepat.
El següent pas en la recerca del grup és aprofundir en aquests mecanismes de control i estudiar com les seves alteracions promouen la metàstasi. L’objectiu final és poder revertir aquestes alteracions cap a un comportament fisiològic. “Estem topant amb escenaris molt complexos. No es tracta simplement d’una única proteïna que canvia els seus nivells, sinó de diverses proteïnes que tenen papers complementaris, però que competeixen entre elles”, diu Trepat.
Aquest projecte ha comptat amb el finançament d’agències nacionals i europees, com el European Research Council, i és un dels projectes que impulsa l’Obra Social “la Caixa” en el camp de la valoració i transferència de la recerca d’excel·lència
—
Reference article: Elsa Bazellières, Vito Conte, Alberto Elosegui-Artola, Xavier Serra-Picamal, María Bintanel-Morcillo, Pere Roca-Cusachs, José J Muñoz, Marta Sales-Pardo, Roger Guimerà & Xavier Trepat (2015). Control of cell-cell forces and collective cell dynamics by the intercellular adhesome. Nature Cell Biology, 17, 409–420
—
IBEC als mitjans: aquesta noticia ha rebut una gran cobertura mediàtica. Per veure el resum cliqui aquí.
