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Enquanto o mundo inteiro está trancado durante a atual crise de Corona, certas células de nosso corpo ainda estão viajando a longa distância: enquanto isso acontece quando você desenvolve pneumonia, qualquer corte comum em seu dedo também aciona os glóbulos brancos, conhecidos como leucócitos, para mover instantaneamente dos vasos sanguíneos para o local da inflamação.

Da mesma forma, as células cancerígenas, que podem se originar em qualquer tecido ou órgão, também podem se espalhar e se reproduzir muito longe de seu local de origem. O resultado: uma metástase.

Geralmente, todas as células do organismo se ligam ao seu redor por meio de receptores de adesão específicos que estão presentes em sua membrana plasmática. Como “cola” universal entre as células e seus arredores, esses receptores de adesão, ou integrinas, estabilizam uma célula se precisar permanecer imóvel ou servem como âncoras quando a célula passa pelo tecido.

Mas como certos tipos de células, como os glóbulos brancos, rastejam de maneira flexível por diferentes tecidos, embora esses tecidos sejam compostos de moléculas muito distintas que não necessariamente correspondam aos receptores de adesão?

Movendo-se com e sem uma “cola”

O mistério foi resolvido em um estudo recente da Nature pelo grupo de Michael Sixt no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (IST Áustria) e colaboradores da França.

Combinando experimentos com modelos físicos, os cientistas descrevem um novo mecanismo de locomoção celular que funciona completamente independente de uma célula que se liga especificamente ao ambiente extracelular. Em vez disso, as células usam a geometria do ambiente para se impulsionar.

Em seus experimentos, os biólogos usaram diferentes tipos de leucócitos dos quais eliminaram geneticamente a função das integrinas para interromper a ligação entre as células e seu ambiente extracelular.

Embora as integrinas sejam essenciais para a sobrevivência e o movimento de quase todos os tipos de células, os cientistas da IST Áustria descobriram em um estudo anterior que os leucócitos podem se mover e sobreviver sem integrinas. O mesmo aconteceu com algumas células cancerígenas.

Campos gelados à frente!

Para analisar o mecanismo de locomoção que permite que as células migrem na ausência de adesão, os cientistas se concentraram na geometria do ambiente, e não na sua composição molecular. Eles projetaram pequenos canais “microfluídicos” do tamanho de células com diferentes geometrias de parede: de textura completamente lisa a áspera ou serrilhada.

Eles então deixaram as células migrarem por esses canais para observar que as células privadas de integrina não eram capazes de avançar quando as paredes eram lisas e paralelas. “As células estavam ‘funcionando no local’ – assim como um pneu de carro giraria em locais gelados”, diz Anne Reversat, primeira autora do estudo e ex-pós-doc do IST Austria, que agora está pesquisando na Universidade de Liverpool.

No entanto, quando as paredes eram texturizadas com saliências, as células podiam migrar eficientemente sem integrinas. As células que ainda carregavam suas integrinas poderiam igualmente migrar em canais suaves e texturizados. “

Anne Reversat, Pós-Doutorado, Primeiro Autor do Estudo, IST Áustria

A aderência certa para ir a qualquer lugar

Ao examinar mais de perto experimental e teoricamente a biomecânica desse movimento celular “off-road”, Reversat et al. descobriu o tema mecânico unificador que subjaz aos dois modos de locomoção: a actina – o material filamentoso de construção do citoesqueleto da célula – flui da frente da célula para a extremidade da cauda.

Esse “fluxo de actina retrógrado” é a força dentro da célula que, uma vez acoplada ao ambiente, leva o corpo da célula adiante. O acoplamento de força pode acontecer através de integrinas que penetram na membrana plasmática e, assim, conectam a actina intracelular ao substrato extracelular.

Como os cientistas descobriram, no entanto, a actina não pode se unir apenas através das integrinas; também pode acoplar-se sem nenhum receptor transmembranar. Reversão: “O fluxo retrógrado gera forças de cisalhamento intracelular que empurram as paredes do canal sempre que houver um impacto.

Se as paredes são paralelas ou os solavancos estão muito afastados, isso não funciona. Outra maneira de ver isso é que a célula se impulsiona alterando sua forma ao longo do tempo. Afinal, leucócitos são células amebóides – ‘amibos’ sendo a palavra grega para ‘mudança’.

Como a estrutura fina dos tecidos é geometricamente muito complexa, as células amebóides sempre podem contar com esse modo de locomoção. Isso os torna enormemente adaptáveis. Essencialmente, eles podem ir a qualquer lugar “.

Texto retirado de News Medical.
Créditos da imagem: phys.org

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