Cómo ciertas células cambian la velocidad de su movimiento

n el hombre y otros mamíferos, la motilidad de las células es esencial para muchos procesos fisiológicos como la renovación del tejido y la función del sistema inmunológico. La motilidad de las células es también de gran importancia en el desarrollo embrionario, ya que las células fetales deben realizar una migración orquestada para formar tejidos y órganos funcionales. Una regulación deficiente de la motilidad de las células durante el desarrollo embrionario puede dar lugar a enfermedades neurológicas, y a defectos de nacimiento como el paladar hendido. Los nuevos hallazgos podrían acabar utilizándose para mejorar el conocimiento sobre esos trastornos, así como para ayudar a idear nuevos tratamientos contra el cáncer dirigidos a inhibir la metástasis de algunos tumores cancerosos.

Las células de los organismos eucariontes se mueven en respuesta a estímulos externos. Este movimiento es posible gracias a una serie de reacciones bioquímicas interrelacionadas, algunas de las cuales remodelan el esqueleto interior (citoesqueleto) mientras que otras agregan o quitan puntos de adherencia en posiciones estratégicas de la membrana externa.

Con independencia de su tamaño o forma, las células usan lo que los citólogos llaman el ciclo de motilidad celular, para dar un paso en cada ciclo. Primero, la célula extiende su borde delantero sobre el substrato para formar un pseudópodo, a modo de pie. Luego, la punta del pseudópodo desarrolla un punto de adhesión que se adhiere al substrato. Entonces, la célula usa este nuevo punto de anclaje para contraerse; en esta operación, el punto trasero de adhesión se separa y la parte trasera de la célula se retrae hacia adelante. El proceso se repite a intervalos de 1 a 4 minutos en células de Dictyostelium, pero el período del ciclo y la longitud de cada paso pueden ser mayores o menores en otras células eucariotas.

Los científicos descubrieron que la velocidad del arrastre de las células de Dictyostelium no es controlada por la fuerza de adherencia de los puntos de adhesión, sino por la frecuencia de los ciclos de motilidad de la célula, es decir, cuán a menudo dan un nuevo paso.

A medida que las células de Dictyostelium se movían en el substrato elástico, los investigadores midieron fuerzas de tensión de alrededor de mil veces mayores que el peso de la célula.

Por primera vez, los científicos han logrado realizar mediciones precisas de la naturaleza repetitiva de las fuerzas y energías de tensión ejercidas por células, lo que les ha permitido caracterizar mejor la mecánica de su ciclo de motilidad.