Descubren cómo las células controlan «el corte final» en la división celular

Investigadores de los laboratorios de Fisiología Molecular y Biología del Desarrollo de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona han descubierto cómo las células controlan «el corte final» durante la división celular, un proceso fundamental para evitar que haya errores en la multiplicación de las células.

Los investigadores, que han publicado su hallazgo en la revista ‘Science Advances’, han identificado cómo las células utilizan el canal iónico mecanosensible Piezo1 para coordinar una de las propiedades fundamentales de una célula, su división en dos células hijas.

El hallazgo, según los investigadores, sienta las bases para comprender esta etapa fundamental para el crecimiento y la renovación de los órganos y allana el camino para abordar la proliferación descontrolada de células cancerosas.

Los científicos han recordado que la división celular es uno de los períodos más críticos del crecimiento y homeostasis de los órganos y que las células del cuerpo proliferan a distintas velocidades.

Algunas se dividen constantemente y durante toda la vida, como las que recubren el intestino, mientras que otras se dividen solo en raras ocasiones.

Así, la división celular es un proceso fundamental para la biología, pero también para las enfermedades.

«La división celular es un proceso físico de alta fidelidad que termina con la separación en dos células hijas, un proceso conocido como citocinesis», ha explicado Miguel A. Valverde, responsable del Laboratorio de Fisiología Molecular de la UPF y líder del proyecto.

La citocinesis se inicia con el estrangulamiento de la célula madre alrededor del ecuador por los filamentos que forman el esqueleto de la célula.

A continuación, la contracción de las células en el ecuador y el movimiento centrífugo de las células hijas inducen el estreñimiento de la conexión entre las células hijas.

«Es como separar a un chicle formando un fragmento largo y fino que acaba por romperse», según Valverde.

El tramo largo y delgado de la membrana plasmática y el citoplasma que conecta las dos células hijas se llama puente intercelular y el corte final que da como resultado dos células separadas se llama abscisión.

Sin embargo, hay una gran diferencia entre la rotura pasiva del chicle por la fuerza mecánica aplicada al estirar y la maquinaria de precisión de la abscisión, en la que el adelgazamiento del puente intercelular forma un tubo de menos de un micrómetro de diámetro para adaptar su forma y tamaño al anclaje de las proteínas –y sus reguladores– que estrangulan la membrana plasmática para generar dos células independientes.

«Este corte final es un paso crítico en la división celular. No puede ocurrir demasiado pronto porque las células hijas podrían no recibir toda la información, ni demasiado tarde porque las que se separan podrían fusionarse de nuevo en una sola célula pero con dos núcleos y adquirir un número incorrecto de cromosomas, lo que se conoce como aneuploidía, una característica de numerosos tipos de cáncer», ha detallado Cristina Pujades, investigadora principal del grupo de Biología del Desarrollo de la UPF.

«El cáncer es a menudo el resultado de mutaciones en el ADN o problemas en la división de las células», ha recordado Pujades, que ha recordado que desde el descubrimiento en el siglo XIX que las células se dividen, los científicos han tratado de desentrañar los mecanismos que operan en este proceso de alta precisión.

«Razonamos que durante la formación del puente intercelular entre las células hijas se produce una tensión de la membrana plasmática que puede activar canales iónicos mecanosensibles», ha detallado Julia Carrillo, primera autora del trabajo.

El equipo de la UPF ha descubierto que durante la citocinesis, el canal iónico mecanosensible Piezo1 se activa casi de forma única en el puente intercelular donde genera una señal de calcio que se difunde y ha encontrado que Piezo1 es necesario para una citocinesis exitosa en diferentes tipos de células, incluidas las células endoteliales que recubren el interior de los vasos sanguíneos, las células que curan las heridas, las células del cáncer de mama o en organismos completos como los embriones de pez cebra.

EFE

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