Aperte e desenhe celular, um elemento crucial para a ação do corpo em procedimentos como células cancerosas

Empurrar e puxar celular, uma chave para a resposta do corpo a processos como o câncer

Dos cabos cantantes que geram a nossa voz ao batimento cardíaco, as células do nosso corpo baseiam-se frequentemente em pressões mecânicas que transformam continuamente a sua ação a estes estímulos, gerindo procedimentos essenciais, tanto em pessoas saudáveis ​​e equilibradas como em doenças como as células cancerosas . No entanto, independentemente de seu valor, não percebemos como as células se ativam e também respondem a essas pressões.

Agora, um grupo mundial co-liderado pelo cientista Pere Roca-Cusachs, do Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC), e também por Isaac Almendros, cientista do Respiratory Diseases Networking Biomedical Research Centre (CIBERES) e também do IDIBAPS, ambos professores da Faculdade de Medicina e também de Ciências da Saúde da Universidade de Barcelona (UB), tem efectivamente confirmado que o que calcula o nível de sensibilidade mecânica nas células é o preço a que se aplica a pressão, para simplificar, com que rapidez a pressão é usada. O artigo foi publicado em um jornal proeminente Natureza das Comunicações e também revela, pela primeira vez in vivo, as previsões da versão “embreagem molecular”.

Esses resultados revelam uma compreensão muito melhor de como um tumor maligno se multiplica, junto com como o coração, os cabos cantantes ou o sistema respiratório respondem à variação contínua de pressões às quais são consistentemente revelados.

Um dispositivo móvel consistente 'pressione e também desenhe'

Os cientistas observaram que existem 2 ações para a pressão relacionada a uma célula, utilizando estratégias avançadas como a Microscopia de Força Atômica (AFM) ou supostas “pinças ópticas”.

Por outro lado, o citoesqueleto, a espessa rede de fibras (principalmente actina), que tem, para citar alguns, a característica de manter a forma e também o arcabouço da célula, é potencializada quando a célula passa por uma pressão modesta. Nesse aspecto, a célula tem a capacidade de sentir e também responder à pressão mecânica, sendo que também o apoio do citoesqueleto provoca um enrijecimento da célula, e também a localização da proteína YAP saudável no núcleo. Quando isso ocorre, a proteína YAP saudável controla e também aciona a genética associada ao crescimento das células cancerosas.

Por outro lado, se o preço da pressão usado for consistentemente usado sobre um valor específico, ocorre um impacto inverso; a célula não detecta mais as pressões mecânicas. Em outras palavras, ao contrário do citoesqueleto e também da célula tornar-se muito mais inflexível, ocorre uma falha parcial do citoesqueleto, ocasionando um condicionamento da célula.

“Assim como o alongamento e o encolhimento da goma de mascar, sujeitamos as células a diferentes forças de maneira controlada e precisa e vimos que a velocidade com que a força é aplicada é de extrema importância na determinação da resposta celular”, comenta Ion Andreu (IBEC), co-redator principal do estudo de pesquisa.

Uma versão comprovada por experimentos in vivo

Para compreender como se relacionam os resultados de suporte e também de condicionamento do citoesqueleto, os cientistas criaram uma versão computacional que pensa no impacto da aplicação moderna de pressão no citoesqueleto e também nas 'combinações' (proteínas saudáveis ​​associadas à ligação da célula a o substrato, como talin e também integrina). Essas "combinações" são bastante semelhantes ao impacto da embreagem de um automóvel, ao estreitar o elo mecânico entre o motor e também as rodas, razão pela qual a versão é chamada de "embreagem molecular".

Em seguida, os pesquisadores executaram experimentos em ratos de laboratório de pesquisa para confirmar que os resultados observados em células solitárias também ocorrem em órgãos do corpo inteiro in vivo. Para fazer isso, os cientistas examinaram os pulmões, que normalmente realizam uma extensão mecânica intermitente durante a respiração. Especificamente, ambos os pulmões foram aerados a vários preços, com um enchimento dentário pulmonar e também clareando mais rápido (hiperventilação) e os outros vários de forma mais gradual, mantendo um preço de fluxo de ar completo regular.

Depois de estudar e também contrastar células de ambos os pulmões, eles observaram que a proteína YAP saudável aumentava sua localização nuclear apenas nas células do pulmão com base na hiperventilação. Este aumento de YAP em exemplos in vivo, desencadeado pelo 'conflito móvel', pertencia àquele localizado em crescimentos de células cancerosas em multiplicação.

“Nossos resultados demonstram, em nível de órgão, o papel da taxa de aplicação de força na transdução do sinal mecânico induzido pela ventilação nos pulmões”, afirma Bryan Falcones (IBEC-UB), co-redator da pesquisa.

O artigo apresenta um dispositivo através do qual as células reagem, não apenas para direcionar as pressões, mas também para vários outros estímulos mecânicos fáceis, como a rigidez do substrato sobre o qual se encontram. Os resultados oferecem uma compreensão certa para o reconhecimento de como as sensações contrárias a priori, como o aumento e também o amolecimento do citoesqueleto, podem trabalhar em conjunto com o gerenciamento da mecânica automática das células e também reagir especialmente a várias circunstâncias.