Cuando un organismo desarrolla su forma o cierra heridas, o cuando los tumores metastatizan, las células llevan a cabo grandes movimientos colectivos. A pesar de llevar décadas investigando, los mecanismos que controlan estos movimientos siguen sin comprenderse bien. Ahora, científicos del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) han descubierto que los grandes movimientos celulares ocurren a modo de ondas.
Al estudiar el movimiento de grupos de células, los científicos observaron de la aparición de deformaciones celulares que se propagaban en los tejidos a aproximadamente el doble de la velocidad del grupo. “Imagina ver un atasco de tráfico desde el aire,” dice el investigador ICREA responsable del grupo Dinámica Integrativa de Células y Tejidos, Xavier Trepat, cuyo trabajo aparece hoy en Nature Physics y como investigación destacada en Nature. “Verás un efecto similar al de una onda cuando algunos coches avanzan y otros los siguen después de un ligero retraso para llenar los huecos. Pero a diferencia de los coches, las células de nuestro estudio se empujan y se estiran las unas a las otras, provocando un fenómeno mucho más complejo.”
Hace mucho que se sabe cómo funcionan las ondas mecánicas en la materia inerte, pero ésta es la primera vez que se observan en materia viva. “Estas oleadas avanzan a aproximadamente un milímetro por día, y están entre las ondas más lentas jamás descubiertas,” añade Xavier.
Los descubrimientos del grupo establecen un patrón de tensión reiterado en el tiempo y el espacio a lo largo de un tejido multicelular, algo que jamás se había observado antes. Este patrón de tensión es un potencial candidato para iniciar la activación de las redes de señalización responsables de la invasión celular típica del cáncer. “Es sabido que las fuerzas físicas pueden actuar como señales intracelulares para activar redes locales de proteínas reguladoras – los procesos necesarios para que sucedan los eventos biológicos, sean buenos o malos,” dice Xavier. “Así pues, la onda que hemos descrito podría jugar un papel primordial en el control de los movimientos embrionarios o en el descontrol de los movimientos metastáticos.”
Con estos últimos resultados, los científicos están un paso más cerca de comprender cómo migran las células, y una etapa más cerca de comprender la dinámica de las células tumorales y los mecanismos físicos que usan para invadir los tejidos cercanos y metastatizar. ■
X. Serra-Picamal, V. Conte, R. Vincent, E. Anon, D. T. Tambe, E. Bazellieres, J. P. Butler, J. Fredberg, X. Trepat (2012). Mechanical waves during tissue expansion. Nature Physics, 8 July 2012
