Descubierto nuevo método de transducción forzada en células musculares.

La habilidad de las células para sentir y responder a su entorno mecánico es crítica para gran parte de los procesos celulares, pero los mecanismos moleculares responsables de ello siguen siendo una incógnita. Investigadores de la Universidad de Münster han descubierto cómo la molécula de adhesión metavinculina específica del músculo modula la transducción de fuerza mecánica a nivel molecular en un estudio financiado por la Fundación Alemana de Investigación Cienctífica (DFG). Los resultados fueron publicados ayer en el diario Nature Communications.

Contexto y metodología

La interacción de las células con su entorno está mediada por estructuras de adhesión especializadas, que transducen las fuerzas mecánicas hacia adentro y hacia afuera de las células. Como las adhesiones celulares constan de cientos de proteínas diferentes, aún no está claro cómo se transmite la información mecánica a nivel molecular. Para estudiar estos procesos con más detalle, el laboratorio Grashoff de la WWU Münster desarrolla biosensores que permiten la detección de fuerzas a escala de piconewton propagadas a través de moléculas individuales en las células. En su estudio más reciente, los autores aplicaron su técnica basada en microscopía a la proteína de adhesión metavinculina, que se expresa en las células musculares y se asocia con la cardiomiopatía, una enfermedad del músculo cardíaco.

Mediante el análisis de un rango de células genéticamente modificadas, los autores demuestran que la presencia de metavinculina cambia el cómo las fuerzas mecánicas son transducidas en los complejos de adhesión celular. "Nuestros datos indican que la metavinculina podría actuar como un amortiguador molecular, asistiendo en la resistencia de los grandes picos de fuerza observados en el tejido muscular." explica el Doctor Carsten Grashoff, investigador principal del estudio. "Esto es un ejemplo muy interesante de como la presencia de tan sólo una proteína puede cambiar la manera en la que la información mecánica es procesada en las células."

Sorprendentemente, los autores no observaron ningún indicador de cardiomiopatía en ratones carentes de metavinculina, lo cual sugiere que el rol fisiopatológico de la proteína es más complejo que lo asumido anteriormente.