En un artículo publicado en Nature Materials, científicos lograron evidenciar una nueva forma de competencia celular, regulada por las diferencias en la capacidad de las células para transmitir fuerzas mecánicas.
La competencia celular: ¿un mecanismo clave para el equilibrio de los tejidos?
La competencia entre células desempeña un papel esencial en el mantenimiento de la salud de los tejidos, la lucha contra infecciones y la prevención del desarrollo de tumores. A pesar de su importancia, los mecanismos fundamentales que rigen este fenómeno aún no se comprenden del todo.
Competencia celular mecánica mediante la disipación de fluctuaciones de tensiones de estrés a través de la intensidad de las adhesiones intercelulares.
© Lucas Anger
Cuando las células son consideradas perdedoras, pueden ser eliminadas por señales bioquímicas que provocan su muerte. Sin embargo, varios estudios han demostrado que la competencia celular también puede verse influenciada por fuerzas mecánicas. Según el consenso actual, las células "ganadoras" ejercen presión sobre las células "perdedoras", favoreciendo así su muerte y eliminación.
En un artículo publicado en la revista Nature Materials, científicos lograron demostrar que, si bien las tensiones mecánicas desempeñan un papel fundamental en los procesos de competencia celular, contrariamente a los modelos establecidos, las células ganadoras pueden estar bajo compresión mientras que las células eliminadas están bajo tensión.
Los científicos buscaron determinar mecanismos generales que pudieran explicar la competencia mecánica. Plantearon la hipótesis de que la modificación de la transmisión de fuerzas entre células, ajustando la adhesión intercelular, podría desencadenar una competencia e influir fuertemente en su resultado.
Las fuerzas mecánicas: un papel inesperado en la competencia celular
Al medir directamente las fuerzas dentro de tejidos ex vivo y diferentes líneas celulares, los científicos descubrieron que las células con mayor adhesión intercelular y, por tanto, mejor transmisión de fuerzas, siempre resultan vencedoras. Este mecanismo funciona independientemente de la compresión de las células perdedoras, las diferencias en tasas de crecimiento o densidad celular.
Al mezclar tipos celulares donde uno tenía uniones adherentes alteradas, pudieron medir mayores fluctuaciones en las tensiones mecánicas en las interfaces entre ambos tejidos. Si estas variaciones de estrés local no se disipan eficientemente por las células en la frontera, generan tensiones importantes fuera del plano, llevando a la eliminación celular.
Cuando células con diferentes capacidades para transmitir fuerzas compiten, la adhesión intercelular constituye una estrategia ganadora: permite a las células dominantes absorber mejor las fluctuaciones de estrés. Así, estos resultados revelan un mecanismo inédito, basado en la resistencia activa a la eliminación mediante el refuerzo de la adhesión intercelular.
Este mecanismo de eliminación celular podría tener implicaciones importantes, especialmente en el mantenimiento de las fronteras tisulares y la comprensión de patologías relacionadas con la invasión celular, como el cáncer.