INVESTIGAR EN LA PABLO DE OLAVIDE

Identifican una molécula clave para comprender cómo se generan órganos y tejidos

  • El trabajo, liderado por científicos del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, ha sido publicado en la revista 'Nature Communications'.

De izquierda a derecha, María Dolores Martín Bermudo, Andrea Valencia Expósito y Acaimo González Reyes.

Un estudio reciente liderado por investigadores del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), un centro mixto de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla y la Junta de Andalucía, ha demostrado que una regulación precisa del inicio y la periodicidad de las contracciones de actomiosina en células epiteliales es fundamental para la correcta morfogénesis de órganos y tejidos. El estudio acaba de ser publicado en la revista Nature Communications.

Durante décadas, los investigadores se han preguntado cómo se generan las distintas formas de los órganos y tejidos, lo cual determina el aspecto de los diferentes seres vivos. Uno de los mecanismos que usan los órganos para generar su forma es a través de la contractilidad de las células que los componen. La contractilidad celular está regulada por las interacciones entre los filamentos de actina y los de miosina II. Las moléculas de miosina II son hexámeros constituidos por dos cadenas pesadas, dos reguladoras y dos ligeras. La activación, por fosforilación, de las cadenas ligeras activa el complejo miosina II, lo que permite su interacción con los filamentos de actina, la generación de una fuerza contráctil y el cambio en la forma celular. Durante la organogénesis, la contractilidad celular está regulada en el espacio y en el tiempo. Esto ocurre en un momento específico del desarrollo, en un grupo particular de células, en una región de estas células y en impulsos periódicos de contracción. Sin embargo, poco se sabe de cómo se inicia la contracción celular y de cómo se mantienen los impulsos periódicos.

El equipo está compuesto principalmente por investigadores del CABD. María Dolores Martín Bermudo y el investigador Acaimo González Reyes, de la Universidad Pablo de Olavide, en colaboración con David G. Míguez, del departamento de Física de la Materia Condensada del instituto Ifimac, han demostrado que el inicio de la contracción celular y el mantenimiento del periodo de contracción se regula por una fosfatasa que defosforila la cadena ligera del complejo de miosina II. El equipo, en el que también participan la científica Inma Grosheva y la estudiante predoctoral A. Valencia-Expósito, investigadoras del laboratorio que dirige Martín Bermudo en la Universidad Pablo de Olavide (UPO) lleva tres años trabajando en este proyecto.

De este modo, “utilizando el proceso de formación del huevo de Drosophila como sistema modelo, hemos identificado una molécula, una fosfatasa de la miosina, que juega un papel fundamental en establecer el inicio de las interacciones miosin-actina y en el mantenimiento de la periodicidad de las mismas”, explica María Dolores Martín. “El estudio demuestra que la eliminación de esta fosfatasa produce un incremento en la actividad de la miosina, lo que a su vez provoca una desregulación de las oscilaciones miosin-actina y la producción de huevos deformados”. Según explica la investigadora, “ratones transgénicos con mutaciones en esta fosfatasa presentan defectos en la contracción de los músculos lisos, sugiriendo que la actividad de la fosfatasa está conservada en el reino animal. Asimismo, se ha visto que un exceso en la actividad de la miosina contribuye a la patología de enfermedades vasculares, como hipertensión, asma y trastornos de la motilidad gástrica”. Por esta razón, explica Martín, “elucidar los mecanismos de acción de esta fosfatasa nos ayudará no sólo a comprender mejor la morfogénesis de órganos y tejidos, sino también, a largo plazo, a diseñar drogas para el tratamiento de enfermedades debidas a contracciones anormales del músculo liso, como las mencionadas anteriormente”, 

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