Aunque se conoce que las células pueden sentir estos estímulos, se desconocen hasta el momento los mecanismos implicados su respuesta. Ahora, un nuevo estudio afirma que las células sienten la velocidad con la que se aplica una fuerza.
Se trata de un trabajo en el que participan investigadores del CIBER de Enfermedades Respiratorias (CIBERES). En concreto, del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi Sunyer (IDIBAPS) y de la Universidad de Barcelona (UB). Este proporciona nuevas evidencias claves en la respuesta celular a estos estímulos mecánicos fisiológicos y patológicos. Así, los investigadores han demostrado que lo que determina una mayor o menor sensibilidad de las células a un estímulo mecánico es la velocidad o el ritmo de la fuerza que reciben.
Los resultados de este estudio abren la puerta a entender cómo fenómenos a priori opuestos, como el refuerzo y el ablandamiento del citoesqueleto, pueden ir de la mano para controlar la mecánica de la célula. Esto ayudaría a responder específicamente a diferentes situaciones fisiológicas y patológicas.
Tal y como publica la prestigiosa revista Nature Communications, ayudará a entender diferentes procesos fisiopatológicos del cáncer. También sobre enfermedades cardiovasculares y respiratorias, en particular en la ventilación mecánica en pacientes con insuficiencia respiratoria grave.
Cómo las células sienten la velocidad
Para demostrar cómo las células sienten la velocidad, los investigadores utilizaron técnicas biofísicas avanzadas como la microscopía de fuerza atómica (AFM). También las llamadas “pinzas ópticas”. Con esta tecnología, observaron que la respuesta de las células a una fuerza externa aplicada depende del ritmo o velocidad con la que se le aplica. Esta viene determinada por sus efectos sobre el citoesqueleto celular.
Los investigadores también desarrollaron un modelo computacional que considera el efecto de la aplicación progresiva de fuerza sobre el citoesqueleto. También los “enganches” o puntos donde la célula se agarra al sustrato.
En este sentido, cuando las células están sometidas a un ritmo moderado, estas tienden a reforzar el citoesqueleto. Esto las ayuda a mantener su forma, pero consecuentemente, incrementan la rigidez celular. Cuando esto ocurre, la proteína YAP se localiza en el núcleo celular activando diferentes genes relacionados con patologías como el cáncer.
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