Un estudi revela com es comuniquen les cèl·lules per activar la maquinària de divisió cel·lular

Un estudi elaborat per investigadors de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) en la mosca de la fruita, Drosophila melanogaster, revela com s’integren els diferents senyals de comunicació entre cèl·lules veïnes perquè s’activi la maquinària de proliferació cel·lular, que donarà lloc al creixement organitzat de l’ala de la mosca. Les vies de senyalització* que intervenen en aquest procés es conserven també en humans, i quan estan alterades en diferents teixits promouen l’aparició de diferents tipus de càncer, com ara càncer de colon, de pell i leucèmia. L’estudi s’ha desenvolupat en el Laboratori de Biologia Cel·lular i Desenvolupament de l’IRB Barcelona, liderat pel Professor de Recerca ICREA, Marco Milán, i que avança en la seva versió electrònica la revista EMBO Journal.

Els científics han posat de manifest que les vies de senyalització Notch i Wnt/Wingless exerceixen el control sobre la maquinària de divisió cel·lular a través de dos gens efectors, el proto-oncogen dMyc i el micro-RNA bantam. Aquests dos gens regulats per Notch i Wnt/Wingless, indiquen a un altre gen, E2F, que activi la maquinària de divisió cel·lular. "Tots aquests elements ja es coneixien però hem aclarit l’ordre en la cascada de senyalització i la interacció entre els elements moleculars que estan regulant la proliferació per a la formació correcta de l’ala", explica Héctor Herranz, primer firmant de l’article.

Marco Milán: "No es poden entendre malalties com el càncer sense comprendre com es relacionen els diferents elements moleculars involucrats".

Notch i Wnt/Wingless tenen un paper clau en desenvolupament embrionari, creixement cel·lular (proliferació) i en la transformació de cèl·lules en tipus especialitzats (diferenciació). El què és interessant és que aquestes dues vies estan altament conservades en humans, i quan pateixen mutacions apareixen tumors. L’ala de la mosca de la fruita és un model experimental clau per trobar aplicacions biomèdiques futures. Com assenyala Marco Milán, "aquest estudi podria donar pistes sobre com reprimir les senyals de proliferació cel·lular en processos tumorals".

El context importa

Així mateix, la recerca ha permès comprendre la relació entre Notch i Wnt/Wingless en el control de la proliferació i el desenvolupament de l’ala de la mosca. De fet, Notch té una funció repressora, és a dir, quan està actiu la maquinària de divisió cel·lular està aturada. Només quan Wnt/Wingless es posa en marxa, Notch emmudeix i es desencadena la cascada de gens que permetran la proliferació. “Notch funciona en aquest context com un supressor tumoral”, aclareix Milán, “mentre que Wnt/Wingless actua com un oncogen, és a dir, com que anul·la l’acció de Notch permet que la maquinària de divisió s’activi”. Però el més fonamental per als investigadors és que Notch i Wnt/Wingless poden intercanviar els seus papers segons el context en el qual operin perquè els veritables executors de l’acció són els gens als quals estan regulant, en aquest cas dMyc i bantam.

Com pot ser, es pregunten els investigadors, que Notch per exemple, en funció del teixit que està afectant, pugui operar com un “tumor supressor” o com un oncogen? Les conclusions del treball apunten clarament als efectors que estan sent regulats per aquesta via. “Hem posat de relleu que el més important és el context en el qual aquestes vies de senyalització operen i que conèixer els elements que estan regulant per sota és primordial per entendre como s’executa una determinada funció”, subratlla Herranz.

Segons Milán, no es poen entendre malalties com el càncer sense tenir en compte com s’integren elss diferents elements: vies de comunicació cel·lular entre cèl·lules veïnes, gens efectors i maquinària del cicle cel·lular. "Ara es tracta de buscar les similituds en vertebrats i humans per veure si aquests elements operen de la mateixa manera en processos patològics", conclou.

*Via de senyalització: conjunt jeràrquic de gens que treballen d’una manera seqüencial per transmetre la informació des de l’exterior de la cèl·lula fins al nucli.

Article de referència:
A Wingless and Notch double-repression mechanism regulates G1-S transition in the Drosophila wing.
Héctor Herranz, Lidia Pérez, Francisco A. Martín, and Marco Milán
EMBO J, 2008 (e-pub ahead of print)