Células bajo fuerza: estudio de mecanorespuestas en células vivas

El grupo de Biofísica liderado por Lía Pietrasanta acaba de publicar los resultados de su investigación en Scientific Reports. Los investigadores estudian las respuestas de células mamarias ante un estímulo mecánico de estiramiento, simulando el proceso fisiológico natural. Lo novedoso es que han trabajado con células vivas, observando sus dinámicas en tiempo real a través del microscopio.

“La mayoría de las células en órganos y tejidos están sujetas constantemente a diversos estímulos externos. Nos interesa, en términos globales, el complejo proceso de mecanotransducción que realizan las células, es decir, cómo detectan las fuerzas mecánicas, las integran y convierten en señales bioquímicas. Estudiamos particularmente las células epiteliales de glándula mamaria porque resultan un sistema modelo interesante por los cambios producidos en sus adhesiones focales ante un estímulo mecánico externo”, explica la investigadora del Instituto de Física de Buenos Aires de UBA-CONICET, Lía Pietrasanta.

Las adhesiones focales son puntos de contacto que permiten a la célula agarrarse al sustrato. Son ensamblados hechos de aglomerados de proteínas -cerca de trescientas- que posibilitan el desplazamiento a modo de gateo sobre la matriz extracelular. “Nos interesan algunos aspectos particulares de estas proteínas, conocer cómo se mueven o el grado de estiramiento a nivel molecular de un tipo particular como la vinculina; cómo cambian de manera muy rápida ante el estímulo y también qué sucede con cada proteína a través mediciones locales”, dice Catalina von Bilderling y agrega: “En particular, para la vinculina evaluamos el estado de tensión molecular que posee cuando la célula es sometida al estrés mecánico por estiramiento. De igual manera, para la proteína zixina estudiamos la asociación y disociación a la adhesión focal con la técnica FRAP”.

La investigación se llevó a cabo con células de ratón que, típicamente, reciben estímulos de fuerzas con los cambios fisiológicos: “Cultivamos las células sobre sustratos de PDMS, una especie del film elástico transparente que permite ser estirado. Así, observamos las dinámicas que ocurren en vivo, marcamos ciertas proteínas y realizamos un seguimiento en función del tiempo”, describe otra de las autoras, Lorena Sigaut. “La investigación fue realizada íntegramente en el laboratorio: desde el cultivo de una línea celular, todo el proceso necesario para que crezca, se reproduzca y se mantenga el cultivo durante meses, hasta la identificación de las proteínas a estudiar y su seguimiento en el microscopio. Luego la información es analizada a través de modelos”, concluye.

Scientific Reports 8, 9788 (2018) |