El aparato de Golgi siente y responde a fuerzas mecánicas externas a la célula
CIENCIAS DE LA VIDA.
Las células no son objetos estáticos: constantemente se extienden, se estiran y se adaptan físicamente a las condiciones externas.
Hasta ahora se creía que la superficie celular y el núcleo eran las principales estructuras responsables de detectar y responder a estas señales mecánicas, pero unos científicos acaban de ampliar esta perspectiva.
Imágenes representativas de células HeLa fijadas, obtenidas mediante microscopía confocal tras distintos períodos de tiempo. Imagen: Journal of Cell Biology.
El hallazgo es obra de un equipo integrado, entre otros, por Javier Vera Lillo, Eugènia Almacellas, Nicolás Mateos, Jessica Angulo Capel, Adam Wolowczyk, María F. García Parajo, y Fèlix Campelo, del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en Castelldefels, Barcelona, Cataluña, España, así como Chandini Bhaskar Naidu, de la Universidad de la Sorbona en París, Francia, e investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), la Universidad de Barcelona (UB), la Universidad Pompeu Fabra (UPF) en Barcelona y la Universidad de Farmacia y Ciencias de la Vida de Tokio en Japón.
El equipo ha demostrado que el aparato de Golgi, un orgánulo interno, también puede detectar y responder activamente a las fuerzas mecánicas, y que su propia actividad, a su vez, puede afectar al comportamiento físico de la célula.
El estudio introduce así un nuevo cometido para el complejo de Golgi, cuya función principal consiste en recoger las proteínas sintetizadas en el retículo endoplasmático, procesarlas, clasificarlas y empaquetarlas en pequeñas vesículas que finalmente se fusionan con la membrana celular para liberar su contenido. Al aplicar distintos estímulos mecánicos a las células, el equipo observó que la expulsión de vesículas por parte del Golgi variaba; y al bloquear esta exportación tanto química como genéticamente, comprobaron que la célula perdía su capacidad de extenderse y adaptarse mecánicamente a su entorno de forma adecuada.
Así, las propiedades mecánicas de la célula modifican la actividad del Golgi, que a su vez afecta a las propiedades mecánicas de la célula. “Ese bucle de retroalimentación es la aportación conceptual novedosa”, explica el Dr. Javier Vera Lillo, coautor del estudio. “Sitúa al Golgi como un actor activo en la mecanoadaptación, y no solo como una fábrica de vesículas.” Por ejemplo, los investigadores observaron que estirar físicamente la célula aumentaba el número de portadores secretores que salían del Golgi, y que cuando la célula se extendía sobre sustratos más rígidos, la tensión de la membrana del Golgi aumentaba.
El equipo señala que esta sensibilidad mecánica del Golgi, recién descubierta, podría tener implicaciones en contextos en los que las células experimentan alteraciones mecánicas, como la invasión tumoral y la fibrosis. “Identificar los nodos moleculares de este proceso podría ofrecer, con el tiempo, nuevas vías de intervención terapéutica, las cuales podrían abordar la secreción anómala que se da en estos estados patológicos”, afirma el Dr. Fèlix Campelo, coautor del estudio. “Esperamos que el uso de herramientas más localizadas y cuantitativas que nos permitan analizar cómo las fuerzas mecánicas se traducen espacial y temporalmente en el Golgi nos ayude a esclarecer mejor esta posible conexión.”
El estudio se titula “Mechanical forces stimulate Golgi export”. Y se ha publicado en la revista académica Journal of Cell Biology. (Fuente: ICFO)
Sitio Fuente: NCYT de Amazings