Dos nuevos estudios realizados en el Laboratorio de Biología Marina (MBL) indican la forma en que las células reaccionan a las fuerzas internas cuando se orientan, ganan tracción y migran en una dirección particular.
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Los artículos que se publicaron en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) y Nature Communications se centran en la activación de integrinas. Las integrinas son proteínas transmembrana que permiten que las células se unan a su entorno externo y respondan a las señales que provienen de otras células. Una parte de una integrina se encuentra en la superficie de la célula, mientras que la otra parte se encuentra dentro de la célula.
Los investigadores utilizaron un microscopio de luz polarizada de fluorescencia inventado en el MBL para medir el posicionamiento de las integrinas en la superficie celular en tiempo real y con alta precisión.
Luego demostraron que durante la unión extracelular de las integrinas después de desplegarse desde la superficie de la célula, se alinean simultáneamente en la misma dirección que una fuerza dentro de la célula (flujo retrógrado de actina).
Si piensas en una célula como un automóvil, el flujo de actina es el motor. La célula puede sentarse allí, con el motor al ralentí. Pero cuando las integrinas se activan y se unen externamente, son como los neumáticos que golpean la carretera, proporcionando fricción. El motor se pone en marcha y el coche se mueve».
Clare Waterman, T.El Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre
Se pueden encontrar 24 tipos diferentes de integrinas en las células humanas. El artículo de Nature Communication examina una integrina presente en los glóbulos blancos, mientras que el artículo de PNAS examina una integrina en las células de fibroplasto.
Timothy Springer de la Universidad de Harvard, quien descubrió conjuntamente la familia de proteínas de las integrinas en la década de 1980 y definió su mecanismo de activación, afirmó que las dos integrinas diferentes en las que trabajaron contrastaban estructuralmente. Pero cuando se activan, ambos tipos de integrinas se orientan de manera dirigida por el flujo de actina intracelular.
Según él, esta investigación les dio información específica sobre el estado de activación de la integrina en las células vivas, mientras que ya se conocía información sobre integrinas altamente purificadas en solución.
David Mark Welch, director de investigación de MBL, comentó que «En este caso, científicos perspicaces con habilidades muy diferentes (biólogos celulares, desarrolladores de microscopios, científicos computacionales, modeladores moleculares, químicos de proteínas) se unieron para revelar un impulsor fundamentalmente importante de la migración celular».
