Un grupo de investigadores ha mostrado que durante la migración celular colectiva, se generan ondas mecánicas que recorren el tejido. Este mecanismo celular cooperativo serviría para guiar la expansión tisular.
Numerosos procesos biológicos, como por ejemplo aquellos que acontecen durante la formación de órganos o en la reparación de tejidos, implican la migración celular colectiva. Ahora sabemos que las células, a nivel individual, ejercen fuerzas en el substrato sobre el cual se mueven y que estas fuerzas, transmitidas célula a célula a través de las llamadas uniones celulares, se traducen en gradientes de tensión en el tejido. Sin embargo, los aspectos dinámicos del proceso eran desconocidos en gran parte. En este sentido, un reciente trabajo liderado por liderados por Xavier Trepat (Instituto de Bioingeniería de Cataluña, IBEC) ha mostrado que durante la expansión tisular se genera una onda mecánica que recorre las células y establece entre ellas, de manera coordinada, diferencias de estrés mecánico. Para ello, los investigadores han realizado un experimento controlado de expansión utilizando técnicas de microlitografía, microscopía y procesado de imágenes. Los resultados muestran que el frente de avance del tejido genera una onda de deformación mecánica que se transmite lentamente de célula a célula, y parece indicar un comportamiento elástico del tejido a escalas espacio-temporales largas, y no un comportamiento viscoso como se creía hasta ahora. El trabajo, publicado en el último número de Nature Physics, también muestra que es posible explicar la fenomenología encontrada mediante un modelo donde las células se comportan como muelles, interconectados entre si, con una constante elástica dependiente de la deformación y del tiempo. A nivel biológico, implicaría que la fuerza ejercida por el frente de avance se transmitiría a través de las uniones celulares induciendo un endurecimiento inicial del citoesqueleto de las células y una posterior fluidización del mismo. Esta conclusión supone un mecanismo alternativo, fundamentalmente mecánico, a los propuestos hasta ahora para explicar la generación de rupturas de simetría en tejidos en expansión. Así, Xavier Trepat afirma que “el proceso de modelización ha sido clave para entender que el comportamiento no lineal del citoesqueleto es suficiente para explicar la propagación de ondas mecánicas en el sistema, sin necesidad de implicar procesos de reacción, difusión, advección de factores solubles”. La metodología utilizada así como los resultados obtenidos abren nuevas preguntas en el contexto de la dinámica tisular. En este sentido Trepat menciona que estas posibilidades incluyen “estudiar como esta onda mecánica afecta procesos moleculares como la expresión génica, o la localización de proteínas así como lo proliferación celular”.
