{"id":65374,"date":"2019-01-23T10:21:06","date_gmt":"2019-01-23T09:21:06","guid":{"rendered":"http:\/\/ibecbarcelona.eu\/large-scale-curvature-sensing-by-directional-actin-flow-drives-cellular-migration-mode-switching\/"},"modified":"2020-06-15T13:04:23","modified_gmt":"2020-06-15T11:04:23","slug":"large-scale-curvature-sensing-by-directional-actin-flow-drives-cellular-migration-mode-switching","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/large-scale-curvature-sensing-by-directional-actin-flow-drives-cellular-migration-mode-switching\/","title":{"rendered":"Nuevo avance en el conocimiento sobre el cambio de flujo de actina en la migraci\u00f3n celular"},"content":{"rendered":"

Por un lado el crecimiento y extensi\u00f3n de protrusiones lamelipodiales de pol\u00edmeros de actina, que permiten a la c\u00e9lula \u00abrastrear\u00bb hacia el exterior, o la formaci\u00f3n de grandes cables contr\u00e1ctiles de actomiosina que pueden estirar hacia delante la c\u00e9lula mientras generan fuerzas de tracci\u00f3n sobre el sustrato. Sin embargo, el proceso por el que la c\u00e9lula decide formar protrusiones o cables contr\u00e1ctiles todav\u00eda no est\u00e1 claro.<\/p>\n

Dependiendo de la tipograf\u00eda del entorno f\u00edsico, las c\u00e9lulas pueden encontrar regiones con curvatura positiva o negativa. La curvatura positiva se refiere a la forma convexa que curva hacia el exterior, en forma de D may\u00fascula, mientras que la curvatura negativa adopta la forma de letra ‘C’, una curva c\u00f3ncava hacia el interior. Al observar la migraci\u00f3n celular epitelial en patrones de sustrato en forma de flor, que se utilizan para ensayos de cierre de heridas, un grupo de investigaci\u00f3n liderado por MBI Visiting Facultad Prof. Benoit Ladoux en colaboraci\u00f3n con MBI piso BC. Low, Y. Toyama, el f\u00edsico te\u00f3rico R. Voituriez, A. Callan-Jones y T. Shemesh junto con el investigador principal del IBEC Xavier Trepat han descubierto que, en las regiones con curvatura positiva, las c\u00e9lulas han desarrollado lamelipodia para el rastreo de c\u00e9lulas, y en regiones de curvatura negativa, fuertes cables de actina acoplados al borde c\u00f3ncavo.<\/p>\n

Dirigiendo el flujo de actina<\/h3>\n

Observaciones adicionales de la din\u00e1mica de la actina en tiempo real, mediante microscop\u00eda de c\u00e9lulas vivas, revelaron una diferencia en la direcci\u00f3n del flujo de actina en las dos curvaturas. En la curvatura positiva inducida por lamelipodia, el flujo de actina era retr\u00f3grado, es decir, lejos de la membrana celular en la direcci\u00f3n opuesta a la protrusi\u00f3n. Por el contrario, en curvaturas negativas, el flujo de actina era anter\u00f3grado, es decir, hacia la membrana celular donde se localizaba el cable de la actina. Este flujo anter\u00f3grado acciona el ensamblaje de diferentes estructuras de actina polarizada en estas regiones de curvatura negativa. El cable de actina del borde c\u00f3ncavo est\u00e1 localizado en la parte frontal, seguido de fibras de actina transversales orientadas en la misma direcci\u00f3n que el cable de actina, y alzando la parte posterior de la red, son fibras de actina radial orientadas a 90 grados en el cable de actina. Curiosamente, la formaci\u00f3n de estas estructuras de actina polarizada en respuesta a la curvatura negativa, se observ\u00f3 en c\u00e9lulas simples y hojas celulares que migran en una superficie 2D y en celdas incrustadas en redes fibrosas 3D. Aunque estos resultados confirman la existencia de dos mecanismos de migraci\u00f3n celular, a\u00fan permanece una pregunta abierta sobre c\u00f3mo las c\u00e9lulas son capaces de sentir la curvatura del entorno.<\/p>\n

Afortunadamente, las im\u00e1genes de c\u00e9lulas en vivo suministradas por los investigadores dan una pista potencial – el cambio en la direcci\u00f3n del flujo de actina que depende de la curvatura, puede ser potencialmente el \u00absensor\u00bb que cambia el modo de migraci\u00f3n. Esto se confirm\u00f3 plantando c\u00e9lulas epiteliales sobre una superficie micro-moldeada recubierta con un sustrato adhesivo, que fue dotado de parches circulares no adherentes. Cuando la hoja de c\u00e9lulas encuentra un c\u00edrculo no adherente, las protrusiones lamel\u00edpodes arrastran alrededor del c\u00edrculo, estirando las c\u00e9lulas hacia delante sobre el sustrato adhesivo. Esto provoca una forma c\u00f3ncava a trav\u00e9s del c\u00edrculo no adherente, el cual causa un cambio r\u00e1pido en la direcci\u00f3n del flujo de actomiosina de retr\u00f3grado a anter\u00f3grado, y da como resultado el ensamblaje del cable de actina y un cambio en el mecanismo de migraci\u00f3n. El cable contr\u00e1ctil puede levantar el borde de la c\u00e9lula por encima del c\u00edrculo no adherente, permitiendo que la migraci\u00f3n celular contin\u00fae.<\/p>\n

As\u00ed como las c\u00e9lulas contienen sensores de curvatura en su membrana, como por ejemplo las prote\u00ednas BAR, \u00e9stos s\u00f3lo permiten detectar la curvatura a escala molecular. Esencialmente, el tama\u00f1o de estas prote\u00ednas-sensor significa que s\u00f3lo pueden sentir la curvatura en su inmediata proximidad a una escala de nanom\u00e9trica, no a nivel celular. Sin embargo, este estudio revela c\u00f3mo las c\u00e9lulas pueden detectar cambios en la curvatura en tama\u00f1os superiores a la escala celular a una escala de hasta decenas de micras, a trav\u00e9s de la adaptaci\u00f3n din\u00e1mica del flujo de actina. Esta habilidad permite a la c\u00e9lula seleccionar el mecanismo apropiado para continuar la migraci\u00f3n, incluso cuando tienen que hacer frente a varios cambios del entorno f\u00edsico. Con este nuevo conocimiento sobre el cambio de flujo de actina, los cient\u00edficos pueden ser m\u00e1s capaces de entender c\u00f3mo las c\u00e9lulas pueden continuar la migraci\u00f3n durante la cicatrizaci\u00f3n de una herida o en situaciones en que la migraci\u00f3n puede ser perjudicial, como es el caso de la progresi\u00f3n metast\u00e1sica del c\u00e1ncer.<\/p>\n

\u2014<\/p>\n

Tianchi Chen, Andrew Callan-Jones, Eduard Fedorov, Andrea Ravasio, Agust\u00ed Brugu\u00e9s, Hui Ting Ong, Yusuke Toyama, Boon Chuan Low, Xavier Trepat, Tom Shemesh, Rapha\u00ebl Voituriez & Beno\u00eet Ladoux (2019).\u00a0Large-scale curvature sensing by directional actin flow drives cellular migration mode switching<\/a>.\u00a0Nature Physics.\u00a0<\/i>DOI:\u00a010.1038\/s41567-018-0383-6<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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La reorganizaci\u00f3n de estos componentes permite dos mecanismos de migraci\u00f3n celular.
\n\"\"<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":65364,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[97],"tags":[440,1144],"post_formats":[],"class_list":["post-65374","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias-de-investigacion","tag-cellular-motility-es","tag-xavier-trepat-es"],"yoast_head":"\nNuevo avance en el conocimiento sobre el cambio de flujo de actina en la migraci\u00f3n celular - Institute for Bioengineering of Catalonia<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/large-scale-curvature-sensing-by-directional-actin-flow-drives-cellular-migration-mode-switching\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Nuevo avance en el conocimiento sobre el cambio de flujo de actina en la migraci\u00f3n celular - Institute for Bioengineering of Catalonia\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"La migraci\u00f3n celular es un proceso biol\u00f3gico esencial que conduce la formaci\u00f3n de tejidos y \u00f3rganos durante el desarrollo embrionario que tambi\u00e9n ayuda a proteger el cuerpo a trav\u00e9s de la respuesta inmunitaria y los mecanismos de cicatrizaci\u00f3n de heridas. 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