Tu cara proviene de la parte posterior de tu cabeza

Izquierda: células de la cresta neural migrando colectivamente durante la morfogénesis en la cabeza; a la derecha, una recreación de cómo las células son empujadas hacia adelante desde la parte posterior del cráneo, como al presionar la pasta de un tubo de pasta dental.

Las células madre embrionarias que dan forma a la cara (células de la cresta neural) utilizan un mecanismo inesperado para desarrollar las características faciales, según revela un nuevo estudio dirigido por la UCL que involucra a investigadores del IBEC.

 

IBEC / Los investigadores han descifrado cómo se mueven estas células, pudiendo ayudar a comprender cómo ocurren los defectos faciales, como el paladar hendido y la parálisis facial.

El mecanismo recién descrito podría ser relevante para el desarrollo de nuevas terapias, dado que podría estar detrás de otros procesos de migración celular, como la invasión del cáncer durante la metástasis o la cicatrización de heridas.

El mecanismo recién descrito podría ser relevante para el desarrollo de nuevas terapias, dado que podría estar detrás de otros procesos de migración celular

“En el útero, las células de la cresta neural del embrión se deslizan desde la parte posterior hasta la parte frontal de la cabeza para formar la cara”, dice el Prof. Roberto Mayor, del departamento de Biología Celular y del Desarrollo del University College London, cuyo grupo realizó el estudio publicado hoy en Science junto al investigador principal del IBEC y profesor ICREA Xavier Trepat. “Por primera vez, hemos identificado cómo ocurre esta migración: parece ser similar a la forma en que apretarías la pasta de dientes desde la parte posterior del tubo para mover el contenido hacia delante”.

Históricamente, el movimiento de estas células se había explicado como si se tratara de un tren: con una “locomotora” en la parte delantera que genera fuerza y empuja al resto del tren hacia adelante. El nuevo descubrimiento desafía esta visión, al mostrar que el motor que mueve las células de la cresta neural se encuentra en la parte posterior y no en la delantera. El hallazgo puede ser de ayuda para evitar malformaciones faciales, mejorar la cicatrización de heridas o inhibir la metástasis del cáncer, ya que cualquier modificación del movimiento celular debe centrarse en modificar las células de la parte trasera en lugar de las líderes.

El hallazgo puede ser de ayuda para evitar malformaciones faciales

Para el estudio, los investigadores trabajaron con embriones de ranas y de pez, porque las células de su cresta neural se comportan de manera similar a las humanas y su movimiento se usa a menudo para estudiar la expansión del cáncer. Además, se puede estudiar el desarrollo de embriones de ranas y peces sin causarles daño.

Para el estudio, los investigadores trabajaron con embriones de ranas y de pez, porque las células de su cresta neural se comportan de manera similar a las humanas

El equipo utilizó un haz de luz para controlar al grupo de células madre neurales – activando su contracción mediante optogenética. Tras observar que el grupo de células está rodeado por un cable de proteina que se contrae y las empuja a avanzar, determinaron que es en particular la contracción de las células posteriores la que dirige el avance de todo el grupo. “Las herramientas optogenéticas nos permitieron contraer selectivamente las células posteriores del grupo, para demostrar que son esas células las encargadas de liderar la migración colectiva que acaba formando la cara”, comenta en Prof. Trepat. “Este es un gran ejemplo de organización supra-celular, donde un grupo de células se comporta de manera coordinada, como si fueran una sola”, añade.

El estudio es el resultado de una colaboración entre investigadores de la UCL y del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), miembro del BIST (Barcelona Institute of Science and Technology). Ha sido financiado por el Medical Research Council, el Biotechnology and Biological Sciences Research Council, el Wellcome Trust, la Comisión Europea, el ERC, el MINECO, la Generalitat de Catalunya y el CIBER-BBN.

Referencia bibliográfica: 
Adam Shellard, András Szabó, Xavier Trepat & Roberto Mayor (2018). Supracellular contraction at the rear of neural crest cell groups drives collective chemotaxisScience, Vol. 362, Issue 6412, pp. 339-343

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