En forma: com les cèl·lules mantenen les proporcions dels òrgans

El Laboratori de Desenvolupament i Control de Creixement, dirigit per l'investigador ICREA Marco Milán de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), ha publicat un article en la revista PloS Genetics que identifica les vies de senyalització involucrades en la coordinació del creixement d'òrgans en la mosca del vinagre Drosophila melanogaster. Juntament amb el grup de l’investigador Andres Dekanty de l'Institut de Agrobiotecnología del Litoral (IAL) a l'Argentina, informen que el factor de senyalització cel·lular TNFα és l’encarregat d’informar del creixement de teixit defectuós a les cèl·lules veïnes. A través d'aquest mecanisme les cèl·lules veïnes poden reduir la velocitat a la qual creixen, evitant errors i mantenint així la funcionalitat de l'òrgan.

Durant el desenvolupament, els diferents teixits que conformen un organisme creixen de forma ordenada per a donar lloc a òrgans amb funcions específiques, respectant grandàries, formes i proporcions. No obstant això, aquests processos de desenvolupament no sempre són perfectes i a vegades les cèl·lules es poden veure danyades. Per a garantir la funcionalitat de l'òrgan, l'organisme ha de reparar aquesta incidència i, per tant, aturar el creixement de l'òrgan durant la reparació. En un estudi anterior, els investigadors van observar que les cèl·lules situades al costat de les cèl·lules danyades van ser capaces de detectar aquest retard i van ajustar el seu creixement per a garantir la funcionalitat del teixit.

"Prèviament havíem observat que si un grup de cèl·lules dins d'un teixit té dificultats per a créixer, existeix un mecanisme de compensació que respon davant aquesta situació i pel qual les cèl·lules veïnes disminueixen el seu creixement i s'ajusten a la capacitat de créixer de les cèl·lules danyades", diuen Milán i Dekanty, co-líders d'aquest projecte. Curiosament, aquest mecanisme de coordinació depèn de la proteïna supressora de tumors p53, que està mutada en més del 50% dels càncers humans. p53 generalment actua dins la cèl·lula, protegint-la d’aquest tipus d’incidències que en última instància pot provocar càncer. No obstant això, en aquest estudi, els científics van descobrir una funció addicional: p53 també fa de mitjancer en la comunicació entre les cèl·lules. 

En aquest estudi, els investigadors han utilitzat la mosca del vinagre Drosophila melanogaster per a examinar com les cèl·lules veïnes es comuniquen i coordinen la forma i les proporcions d'un òrgan. "Donada la importància de p53 com una proteïna supressora de tumors, hem aprofunditaprofundim en el mecanisme que utilitza aquesta proteïna per a aquest diàleg entre cèl·lules i identifiquem els gens i les molècules que actuen més enllà de p53", explica Juan Sánchez, primer autor de l'estudi. Utilitzant l'ala de la mosca com a model, els científics han descobert que p53 organitza una xarxa complexa que involucra el factor de senyalització cel·lular TNFα (Eiger en Drosophila melanogaster), diverses hormones i espècies reactives d'oxigen (ROS, per les seves sigles en anglès) per a garantir la correcta formació d'òrgans. Aquestes troballes no només aporten informació sobre els processos de desenvolupament, sinó que també són importants per a la comprensió de les malalties en les quals es desregula el creixement cel·lular, com el càncer.

Aquest estudi va ser finançat pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats (anteriorment MINECO) d’Espanya, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), l’Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT), Argentina, i la Universidad Nacional del Litoral (UNL), Argentina.

Article de referència:

Juan A. Sanchez, Duarte Mesquita, María C. Ingaramo, Federico Ariel, Marco Milán, Andrés Dekanty.
Eiger/TNFα-mediated Dilp8 and ROS production coordinate intra-organ growth in Drosophila. 
PLoS Genet (2019), DOI: 10.1371/journal.pgen.1008133