Los epitelios (conjunto de células epiteliales conectadas entre sí), que forman la capa más externa de nuestra piel, a la vez que tapizan las cavidades internas, pueden presentar discontinuidades en diferentes situaciones. Estos agujeros pueden aparecer de forma natural en etapas del desarrollo, pero también como resultado de un hecho tan común como hacerse un corte. Ante una discontinuidad en la capa epitelial, las células que la rodean se activan para cerrar el agujero y asegurar que el epitelio sigue siendo una capa continua e impermeable.
Ahora, investigadores del Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) han hallado una forma de estudiar el cierre de los agujeros que aparecen de forma natural durante diferentes etapas del desarrollo, aclarando los mecanismos de cierre durante el desarrollo, sin necesidad de tener en cuenta los profundos efectos de la muerte celular que tiene lugar en caso de lesión.
“En los experimentos clásicos en epitelios dañados se ha descrito lo que llamamos “mecanismo de cordel”, que implica la contracción de un cable celular formado a lo largo del margen del agujero, que se estira hasta cerrar la herida”, explica Ester Añón, autora principal de los resultados que aparecen hoy en la revista PNAS. “Otro mecanismo que se ha identificado es la activación de la maquinaria de protrusión, que comporta una expansión y migración activas de las propias células hacia los extremos de la herida. Queríamos ver cuál de estos dos mecanismos se activa durante el cierre de agujeros que aparecen naturalmente durante el desarrollo.”
Los investigadores de Barcelona, junto con sus colaboradores de Francia, Singapur y Nueva York, usaron una plantilla hecha con pilares para crear espacios bien definidos en tamaño y forma en una monocapa de células epiteliales. De esta manera, una vez retirados los pilares, pudieron ver cómo las células respondían activamente al nuevo espacio de libre acceso, extendiendo lamelipodios – protrusiones anchas y finas de la membrana, ricas en una proteína llamada actina – y migrando hacia el agujero.
“Nuestros resultados revelan que el cierre de discontinuidades epiteliales en ausencia de daño celular se basa en la migración colectiva de las células a través de la extensión de protrusiones celulares, en vez del mecanismo de cordel, que es la respuesta más habitual a la mezcla de células muertas y restos que resulta de una herida,” explica Ester. “También vimos que la mera presencia de espacio libre parece ser suficiente para desencadenar esta respuesta.”
Los resultados descubiertos ayudarán a entender mejor los mecanismos básicos de la migración y el comportamiento celulares durante el desarrollo normal, lo que puede incrementar nuestro conocimiento de por qué ocurren las anormalidades y hacer avances importantes en el tratamiento de desórdenes y enfermedades congénitas.
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Añón, E., Serra, X., Hersen, P., Gaulthier, N., Sheetz, M., Trepat, X. & Ladoux, B. (2012). Cell crawling mediates collective cell migration to close undamaged epithelial gaps. PNAS, in press.
