Vés enrere

En sentir un pessic, els nuclis instiguen a les cèl·lules a escapar dels espais atapeïts

En sentir un pessic, els nuclis instiguen a les cèl·lules a escapar dels espais atapeïts

L’amenaça d’una deformació greu desencadena un reflex d’escapament ràpid que permet que les cèl·lules s’allunyin i surtin d’espais reduïts o teixits atapeïts. L'estudi, liderat pel Centre de Regulació Genòmica, ha comptat amb la participació del grup de Fisiologia Molecular de la UPF. 

16.10.2020

Imatge inicial

Un nou estudi publicat avui a la revista Science per un equip científic liderat pel Centre de Regulació Genòmica (CRG) i l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) revela que estrènyer una cèl·lula fins que el seu nucli comença a estirar-se, desencadena l’activació de proteïnes motores que transformen el citoesquelet de la cèl·lula perquè pugui fugir d’un entorn atapeït. El treball ha comptat amb la participació de l'equip de Miguel Angel Valverde a la UPF i de la la Universitat de Ciències Aplicades d’Alta Àustria (FH OÖ). 

Cada cèl·lula té un nucli i cada nucli té una membrana que separa els cromosomes de la resta de la cèl·lula. En estat de repòs, la membrana nuclear està flàccida, com una bossa de plàstic mig buida. Aquest estudi ha descobert que estrenyent la membrana nuclear s’allisen les arrugues de la seva superfície, desencadenant una sèrie d’esdeveniments que transformen el citoesquelet i, finalment, ajuden a la cèl·lula a fugir del seu entorn atapeït.

“La nostra feina representa un canvi de paradigma on el nucli cel·lular en si no és simplement un contenidor estàtic de material genètic, sinó més bé un sensor dinàmic que les cèl·lules poden fer servir per donar sentit a l‘entorn que les envolta”, diu Valeria Venturini, estudiant de doctorat amb afiliació dual a l’ICFO i el CRG. “La intensitat de l’estirament nuclear prediu la intensitat de la resposta i dóna noves pistes sobre aquesta reacció de 'lluita o fugida' a escala d’una sola cèl·lula. Que les cèl·lules tinguin la capacitat de detectar deformacions i reaccionar en conseqüència pot tenir implicacions importants per comprendre processos com el càncer i l’homeòstasi de teixits".

Han descobert que estrenyent la membrana nuclear s’allisen les arrugues de la seva superfície, desencadenant una sèrie d’esdeveniments que transformen el citoesquelet i, finalment, ajuden a la cèl·lula a fugir del seu entorn atapeït.

És el primer cop que s’explica com les cèl·lules individuals mesuren i responen a la deformació aguda de la forma, una amenaça real per a la seva supervivència. El reflex s’activa en menys d’un minut i s’inverteix quan les cèl·lules han escapat del seu entorn atapeït.

"Tots estem familiaritzats amb els sentits tradicionals de la vista, l’oïda, l’olfacte, el gust i el tacte, però també depenem d’un 'sisè sentit' menys conegut, la propiocepció, que és la nostra capacitat de percebre canvis en la postura i el moviment del nostre cos", diu Verena Ruprecht, investigadora principal del CRG i última autora de l’estudi. “És rellevant que aquest sentit també existeixi a escala d’una sola cèl·lula. Aquí mostrem per primer cop que el nucli ajuda a les cèl·lules a mesurar els canvis en la seva forma i a ajustar el seu comportament als desafiaments mecànics en nínxols de teixits variables”.

Que les cèl·lules tinguin la capacitat de detectar deformacions i reaccionar en conseqüència pot tenir implicacions importants per comprendre processos com el càncer i l’homeòstasi de teixits.

L’equip científic va fer servir cèl·lules primàries de l’embrió de peix zebra per estudiar aquest reflex cel·lular. Un estudi complementari publicat avui a la mateixa edició de Science per equips científics de l’Institut Curie (França), ETH Zurich (Suïssa), King's College London (Regne Unit) i Children's Cancer Research Institute Vienna (Àustria) va identificar el mateix reflex al sistema immunològic i cèl·lules canceroses, i això suggereix que es conserva a totes les espècies i a l’edat adulta.

El cos humà està format per bilions de cèl·lules que requereixen múltiples sensacions per fer la seva funció a teixits específics. Des de la perspectiva d’una sola cèl·lula, el seu entorn és un lloc atapeït amb moltes limitacions físiques i forces mecàniques.

Aquestes condicions provoquen canvis en la forma cel·lular que poden amenaçar la integritat d’un teixit. Les cèl·lules necessiten poder respondre a aquests desafiaments físics durant el desenvolupament embrionari i a l’edat adulta, però la manera en què mesuren la seva forma i adapten el seu comportament a l’entorn ha estat una pregunta oberta.

Article de referència:

Venturini V et al. The nucleus measures shape changes for cellular proprioception to control dynamic cell behavior. Science, October 2020. DOI: 10.1126/science.aba2644.

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit