Tecnologia Científica

Os cientistas descobrem como a tensão do tecido controla a divisão celular
A célula em divisão amolece e, portanto, torna-se deformável pela tensão mecânica originada das células vizinhas, explicando assim como a tensão do tecido influencia a orientação da divisão celular.
Por Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria - 17/11/2020


Ascídia composta por 24 células. A rigidez das células que se preparam para a divisão celular é medida com uma micropipeta. Crédito: Benoit Godard / IST Áustria

Durante a divisão celular, uma célula-mãe se divide em duas células-filhas. Seu novo papel e função dependem da orientação do plano de divisão. Um fator crucial que orienta essa orientação de divisão é a forma da célula-mãe. Agora, o professor Carl-Philipp Heisenberg e Benoit Godard, um pós-doutorado no laboratório de Heisenberg, descobriram que a célula em divisão amolece e, portanto, torna-se deformável pela tensão mecânica originada das células vizinhas, explicando assim como a tensão do tecido influencia a orientação da divisão celular.

"O tecido vizinho puxa e deforma as células em divisão suave . Consequentemente, isso altera a orientação da divisão celular e, portanto, o destino de suas filhas", explica Carl-Philipp Heisenberg.

Um novo organismo modelo

Investigar as interações celulares dentro de um tecido é um desafio. Devido ao grande número de células envolvidas, causa e efeito são difíceis de separar. Portanto, Carl-Philipp Heisenberg utilizou um organismo modelo único. Ascidians, pequenos invertebrados marinhos, desenvolvem-se quase idênticos aos vertebrados, mas consistem apenas em muito poucas células. Além disso, o destino da célula é definido muito cedo. Com menos células e um desenvolvimento predeterminado, as ascídias permitem que os cientistas investiguem a dinâmica do tecido com mais precisão.

Observando a formação de células dinâmicas

É sabido há mais de um século que as células tendem a se dividir perpendicularmente ao seu longo eixo. Anteriormente, as células em divisão eram consideradas rígidas e, portanto, insensíveis às forças mecânicas de seu ambiente que afetavam sua forma e, portanto, a orientação da divisão. Oposto a essas crenças, Carl-Philipp Heisenberg e sua equipe descobriram agora que as células em divisão podem se tornar mais suaves e, portanto, deformáveis ​​por forças extrínsecas.

“Tivemos resultados preliminares e indiretos sugerindo que as células em divisão ficam moles, mas isso foi contrário à literatura sobre divisão celular. Assim, quando realizei a medida biofísica da rigidez celular e vi o amolecimento ocorrendo, foi o maior momento da minha pesquisa científica carreira ", lembra Benoit Godard.

Ao realizar uma varredura tridimensional das formas celulares nos embriões ascídias em desenvolvimento e combiná-la com medições biofísicas de rigidez celular, os cientistas descobriram que as células em divisão se tornaram mais suaves e, conseqüentemente, deformadas em resposta às forças das células vizinhas.

"Queríamos identificar os fatores que governam a divisão celular. Descobrimos que as células se tornam moles quando se dividem e que isso permite que forças mecânicas extrínsecas influenciem a forma e, portanto, a orientação da divisão da célula em divisão", resume Carl-Philipp Heisenberg.

Este estudo abre caminho para novas pesquisas fundamentais, mas também pode ser relevante para estudos clínicos . Por exemplo, os tumores alteram a tensão do tecido, o que provavelmente influencia a velocidade e a orientação da divisão das células tumorais. Esses resultados ajudam a explicar a malformação do tecido e podem permitir a formação de tecido externo controlada.

O estudo foi publicado na Developmental Cell .

 

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