Un trabajo de científicos del CSIC i del IRB Barcelona, revela un nuevo mecanismo de señalización en la formación de la tràquea en la mosca Drosophila. Publicado en la revista E-Life, puede aportar datos sobre cómo se forman estructuras tubulares como las venas o los bronquios.
El desarrollo de un embrión hasta su transformación en un organismo completo todavía presenta muchas incógnitas. Una de ellas es la que refiere a cómo se forman los órganos que tienen o contienen formas tubulares, como los vasos sanguíneos en el sistema cardiovascular, los bronquios de los pulmones o las tráqueas en los insectos.
En estos casos, una de las etapas en la formación del órgano es la aparición de una matriz externa, que marca la estructura tubular. En el caso de los insectos, es una estructura compuesta por filamentos de quitina y por las células que formarán el órgano final. ¿Cómo coordinan las células esa matriz extracelular? ¿Cómo saben el lugar preciso en el que deben formar la estructura?
Un trabajo liderado por los científicos Jordi Casanova y Sofía J. Araújo, ambos del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (CSIC) y del IRB Barcelona, y que se publica en la revista E-Life, descubre un mecanismo que podría explicarlo.
El trabajo de los científicos se centra en la formación de la matriz extracelular de la tráquea en la mosca Drosophila. En este proceso, explica Sofía J. Araujo, la matriz extracelular apical (aECM, por las siglas en inglés de “apical Extra Cellular Matrix”) se forma por las células circundantes que segregan las proteínas necesarias y se coordinan para formar una estructura contínua.
Un aspecto llamativo es que a lo largo de la tráquea se forman unos anillos de quitina, una especie de engrosamiento en la pared de la tráquea. Estos anillos siguen una forma helicoidal muy precisa, que se ha comparado a menudo al tubo de una aspiradora. Los científicos han estudiado en detalle el proceso de formación de esos anillos.
Hasta ahora, añade Sofía J. Araújo, se creía que la matriz extracelular era pasiva, que no enviaba ninguna señal a las células. Lo que han descubierto los investigadores es que no es pasiva sino que interacciona, enviando señales a las células que la construyen. Estas señales indican si es necesario que las células segreguen más quitina, o cómo se deben ubicar los anillos en las células. Se trata, pues, de un mecanismo de “feed-back” entre la matriz extracelular y las células.
Elemento clave de este mecanismo es la proteina cinasa Src42, que cuando está activada, se encuentra en las uniones o puntos de contacto entre diferentes células. Esta proteína, dicen los investigadores, parece ser el enlace principal, ya que todos los cambios en la matriz se reflejan también en una activación de la proteína 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