El movimiento de las células en el organismo

«Si se estudia una célula aislada, nunca se podrá comprender su comportamiento dentro de una multitud», explicó uno de los investigadores, Dhananjay Tambe de la Escuela de Salud Pública de Harvard.

Las células se desplazan como si formaran parte de un todo

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La comunidad científica hace mucho que trata de averiguar con precisión la manera mediante la cual las células se desplazan por el organismo; ahora un equipo internacional de investigadores ha publicado un estudio en el que explican que las células se desplazan como si formaran parte de un todo.

El equipo científico, formado por investigadores de España y Estados Unidos, estudió las fuerzas físicas que impulsan la migración colectiva de las células. Sus hallazgos, publicados en la revista Nature Materials, muestran que los patrones migratorios son a la vez coordinados y caóticos, de forma que a primera vista da la impresión de que las células lleven a cabo un baile coordinado y al mismo tiempo embarullado.

Este trabajo, respaldado por una subvención del Consejo Europeo de Investigación (CEI) concedida a través del área temática «Ideas» del Séptimo Programa Marco (7PM), señala que en algunos casos las células migratorias parecen tirar las unas de las otras de una forma muy desordenada, pero que al mismo tiempo se mueven en grupo como un todo una de manera relativamente coordinada que contribuye a que el movimiento se produzca en la dirección deseada.

Ya se sabía que las células son capaces de seguir gradientes de ciertas señales químicas solubles llamadas morfógenos que determinan en parte el desarrollo tisular, y también que pueden seguir señales físicas, como la adhesión a su entorno. Los estudios fundamentales sobre estos y otros mecanismos de migración celular se han centrado en desentrañar el comportamiento celular.

Partiendo de estos estudios, el equipo basó sus progresos en el estudio de las células en conjunto, centrándose en las fuerzas ejercidas por las células sobre sus vecinas inmediatas. Los datos se obtuvieron empleando un método llamado microscopía de estrés en monocapa (Monolayer Stress Microscopy, MSM) que permite observar las diminutas fuerzas mecánicas ejercidas en los puntos de unión entre células. De este modo se descubrió un fenómeno nuevo que han denominado plitotaxis, término derivado del vocablo griego «plythos», que significa multitud, enjambre, o muchedumbre.

Lo más destacado de este trabajo es que mediante el estudio de las células en conjunto se pudo obtener un conocimiento mucho más profundo de sus mecanismos y su comportamiento. Se analizaron grupos de células ubicadas en una única capa delgada y se midieron las fuerzas recibidas por cada célula en su desplazamiento dentro del grupo.

«Si se estudia una célula aislada, nunca se podrá comprender su comportamiento dentro de una multitud», explicó uno de los investigadores, Dhananjay Tambe de la Escuela de Salud Pública de Harvard.

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Como un concierto de rock duro

Los resultados fueron inesperados para los científicos, afirmó Corey Hardin, del Hospital General de Massachusetts: «Pensábamos que, a medida que se mueven las células -por ejemplo para cerrar una herida-, las fuerzas subyacentes estarían sincronizadas y que cambiarían suavemente para que se produjera una variación coherente en el conjunto de las células, como si de un minueto se tratara.

Pero resultó que las fuerzas varían de modo exagerado y dentro de la monocapa se observan picos y valles extremos. Las fuerzas distan de ser suaves y organizadas. El panorama es similar al del público de un concierto de rock duro, una especie de caos organizado de empujones y tirones en todas direcciones que a la vez, en conjunto, produce un movimiento en determinada dirección.»

Esta migración celular colectiva es esencial para el correcto funcionamiento del organismo. Buen ejemplo de ello es la formación de un embrión, que requiere el movimiento de células de manera colectiva. Del mismo modo, las células deben moverse en masa para iniciar la reparación celular y curar una herida.

Un conocimiento preciso de la migración colectiva de las células también resulta imprescindible para comprender el cáncer, puesto que este mecanismo migratorio puede igualmente ser perjudicial para el organismo. Precisamente de ese modo las células malignas consiguen desplazarse a zonas lejanas de su origen, donde invaden tejidos y forman tumores nuevos.

Si se consiguiera averiguar el motivo de la migración celular colectiva, se podrían controlar con mayor eficacia patologías provocadas por migraciones celulares anómalas. Así, por ejemplo, este estudio podría propiciar nuevos hallazgos sobre la forma en que migran las células cancerosas en el mortal proceso de la metástasis.

Refiriéndose a la importancia de este estudio, uno de los autores, Xavier Trepat del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), declaró: «Ahora empezamos por primera vez a ver estas fuerzas y a comprender su funcionamiento cuando las células presentan comportamientos colectivos.»

Los autores confían en que sus descubrimientos permitan ampliar los conocimientos de la mecanobiología.

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