Un treball de científics del CSIC i de l'IRB Barcelona, revelen un nou mecanisme de senyalització en la formació de la tràquea a la mosca Drosophila. Publicat a la revista E-Life, pot aportar dades sobre com es formen estructures tubulars, com els vasos sanguinis o els bronquis.
El desenvolupament d'un embrió fins a la seva transformació en un organisme complet encara presenta moltes incògnites. Una d'elles és la que fa referència a com es formen els òrgans que tenen o contenen formes tubulars, com els vasos sanguinis en el sistema cardiovascular, els bronquis dels pulmons o les tràquees en els insectes.
En aquests casos, una de les etapes en la formació de l'òrgan és l'aparició d'una matriu externa, que marca l'estructura tubular. En el cas dels insectes, és una estructura composta per filaments de quitina i per les cèl·lules que formaran l'òrgan final. Com coordinen les cèl·lules aquesta matriu extracel·lular? Com saben el lloc precís en el qual han de formar l'estructura?
Un treball liderat pels científics Jordi Casanova i Sofia J. Araújo, ambdós de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona (CSIC) i de l'IRB Barcelona, i que es publica a la revista E-Life, descobreix un mecanisme que podria explicar-ho.
El treball dels científics es centra en la formació de la matriu extracel·lular de la tràquea a la mosca Drosophila. En aquest procés, explica Sofia J. Araujo, la matriu extracel·lular apical (aECM, per les sigles en anglès de "apical Extracellular Matrix") es forma per les cèl·lules circumdants que segreguen les proteïnes necessàries i es coordinen per formar una estructura contínua.
Un aspecte destacable és que al llarg de la tràquea es formen uns anells de quitina, una mena de engrossiment a la paret de la tràquea. Aquests anells segueixen una forma helicoïdal molt precisa, que s'ha comparat sovint a la forma que té un tub d'una aspiradora. Els científics han estudiat en detall el procés de formació d'aquests anells.
Fins ara, afegeix Sofia J. Araújo, es creia que la matriu extracel·lular era passiva, que no enviava cap senyal a les cèl·lules. El que han descobert els investigadors és que no és passiva sinó que interacciona, enviant senyals a les cèl·lules que la construeixen. Aquests senyals indiquen si cal que les cèl·lules segreguin més quitina, o com s'han de situar els anells en les cèl·lules. Es tracta, doncs, d'un mecanisme de "feedback" entre la matriu extracel·lular i les cèl·lules.
Un element clau d'aquest mecanisme és la Src42, una proteïna cinasa que, quan s’activa, es troba en les unions o punts de contacte entre diferents cèl·lules. Aquesta proteïna, diuen els investigadors, sembla ser l'enllaç principal, ja que tots els canvis en la matriu es reflecteixen també en una activació de la proteïna Src42.
A feedback mechanism converts individual cell features into a supracellular ECM structure in Drosophila trachea. Arzu Öztürk-Çolak, Bernard Moussian, Sofia J Araújo, Jordi Casanova. eLife 2016;5:e09373 DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.09373.001