Durante la formación del embrión de la mosca de la fruta, las células germinales primordiales, las células madre que luego formarán óvulos y espermatozoides, deben viajar desde el extremo más alejado del embrión hasta su ubicación final en las gónadas. Parte de la migración de las células germinales primordiales es pasiva; las células simplemente son empujadas a su lugar por los movimientos de otras células. Pero en cierto punto del desarrollo, las células germinales primordiales deben moverse por sí mismas.

"Gran parte de los antecedentes en este campo se establecieron al estudiar cómo se mueven las células en cultivo, y existe este modelo de que se mueven usando su citoesqueleto para empujar sus membranas y arrastrarse", dijo Benjamin Lin, investigador postdoctoral en el laboratorio. de la directora del Instituto Whitehead, Ruth Lehmann. "No estábamos tan seguros de que en realidad se estuvieran moviendo de esa manera en vivo".

Ahora, en un nuevo artículo publicado el 14 de septiembre en Science Advances , Lehmann, quien también es profesor de biología en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, e investigadores del Instituto Whitehead y el Instituto Skirball de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York, muestran que las células germinales en los embriones de mosca en crecimiento, de hecho, utilizan un método diferente de movimiento que depende de un proceso llamado flujo cortical, similar a la forma en que las excavadoras se mueven sobre orugas giratorias. La investigación también revela un nuevo jugador en el camino que gobierna este movimiento de células germinales. "Este trabajo nos acerca un paso más a la comprensión de la red reguladora que guía a las células germinales en su largo y complejo viaje a través de un panorama celular en constante cambio", dijo Lehmann.

La investigación también podría proporcionar a los investigadores un nuevo modelo para estudiar este tipo de movimiento celular en otras situaciones; por ejemplo, se ha demostrado que las células cancerosas se mueven a través del flujo cortical bajo ciertas condiciones. "Creemos que hay implicaciones más generales para este modo de comportamiento migratorio que van más allá de las células germinales primordiales y se aplican también a otras células migratorias", dijo Lin.

Células en forma de globo

La primera pista que encontraron Lehmann y Lin de que las células germinales podrían no moverse de la forma en que los científicos pensaban provino de una simple observación. "Cuando comenzamos a estudiar cómo se mueven estas células germinales primordiales en el embrión, vimos que las células en realidad mantienen la forma de un globo mientras se mueven y en realidad no cambian de forma en absoluto", dijo Lin. "Es realmente diferente del modelo de rastreo".

Pero si las células no se movían arrastrándose, ¿cómo se movían a través del embrión? Para obtener más información, los investigadores desarrollaron nuevas técnicas para obtener imágenes de las células germinales en embriones de moscas vivas y pudieron observar grupos de una proteína llamada actina moviéndose hacia atrás en cada célula, a medida que la célula misma avanzaba.

"Hay una capa delgada de citoesqueleto de actina justo debajo de la membrana de las células llamada corteza, y en realidad se mueven haciendo que la corteza 'fluya'", dijo Lin. "Es como si pensaras en la banda de rodadura de una excavadora que se mueve hacia atrás mientras la excavadora avanza. Las células mueven esa corteza hacia atrás para generar fricción para mover la célula hacia adelante".

Lin plantea la hipótesis de que este método de movimiento es especialmente adecuado para las células germinales que se mueven a través de un embrión abarrotado con muchos tipos de células diferentes porque en lugar de depender de reconocer proteínas específicas para "agarrarse" a fin de atravesar el embrión, permite que el germen células para moverse de forma independiente. "Todo es bastante individualista para las células germinales primordiales", dijo. "En realidad, no se envían señales entre sí en absoluto, toda la señalización está dentro de cada célula... Y las células germinales tienen que moverse a través de tantos tejidos diferentes que necesitan un método universal de movimiento".

Un nuevo papel para una proteína conocida

Los investigadores también encontraron nueva información sobre cómo las células controlan esta forma de motilidad. "Descubrimos que una proteína llamada AMPK puede controlar esta vía, lo cual fue realmente inesperado", dijo Lin. "La mayoría de la gente lo conoce como una proteína que detecta la energía. Descubrimos que esta proteína era importante para ayudar a estas células a navegar. Es uno de estos actores que pueden controlar qué tan rápido va la célula y en qué dirección".

En el futuro, los investigadores esperan mapear el camino completo que permite que las células germinales lleguen al lugar correcto en el momento correcto del desarrollo. También esperan aprender más sobre los mecanismos detrás del flujo cortical. "Queremos descubrir qué es importante para establecer estos flujos", dijo Lin. "Nuestros hallazgos aquí podrían tener implicaciones no solo para las células germinales, sino también para otras células migratorias". + Explora más

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