Num artigo publicado na Nature Materials, cientistas conseguiram evidenciar uma nova forma de competição celular, regulada pelas diferenças na capacidade das células de transmitir forças mecânicas.
Competição celular: um mecanismo chave para o equilíbrio dos tecidos?
A competição entre células desempenha um papel essencial na manutenção da saúde dos tecidos, no combate a infecções e na prevenção do desenvolvimento de tumores. Apesar de sua importância, os mecanismos fundamentais que regem esse fenômeno ainda são pouco compreendidos.
Competição celular mecânica por dissipação das flutuações das tensões de estresse via a intensidade das adesões intercelulares.
© Lucas Anger
Quando células são consideradas perdedoras, elas podem ser eliminadas por sinais bioquímicos que induzem sua morte. No entanto, vários estudos mostraram que a competição celular também pode ser influenciada por forças mecânicas. Segundo o consenso atual, as células "vencedoras" exercem pressão sobre as células "perdedoras", promovendo assim sua morte e eliminação.
Num artigo publicado na revista Nature Materials, cientistas conseguiram demonstrar que, de fato, as tensões mecânicas desempenham um papel fundamental nos processos de competição celular, mas que, ao contrário dos modelos estabelecidos, as células vencedoras podem estar sob compressão, enquanto as células eliminadas estão sob tensão.
Os cientistas buscaram então determinar mecanismos gerais que pudessem explicar a competição mecânica. Eles levantaram a hipótese de que a modificação na transmissão de forças entre as células, ao ajustar a adesão intercelular, poderia desencadear uma competição e influenciar fortemente seu resultado.
Forças mecânicas: um papel inesperado na competição celular
Ao medir diretamente as forças dentro de tecidos ex vivo e de diferentes linhagens celulares, os cientistas descobriram que células com adesão intercelular mais forte e, portanto, que transmitem melhor as forças, vencem sistematicamente. Esse mecanismo funciona independentemente da compressão das células perdedoras, das diferenças nas taxas de crescimento ou da densidade celular.
Ao misturar tipos celulares em que um deles tinha junções aderentes alteradas, eles conseguiram medir flutuações aumentadas das tensões mecânicas nas interfaces entre os dois tecidos. Se essas variações de estresse local não forem dissipadas eficientemente pelas células localizadas na fronteira, elas geram tensões significativas fora do plano, levando à eliminação celular.
Quando células com capacidades diferentes de transmitir forças competem, a adesão intercelular se torna uma estratégia vencedora: ela permite que as células dominantes absorvam melhor as flutuações de estresse. Assim, esses resultados revelam um mecanismo inédito, baseado na resistência ativa à eliminação pelo fortalecimento da adesão intercelular.
Esse mecanismo de eliminação celular pode ter implicações importantes, especialmente na manutenção das fronteiras teciduais e na compreensão de patologias relacionadas à invasão celular, como o câncer.