L’evolució ha afavorit la formació d’estructures ramificades en els organismes. Aquesta estratègia augmenta la superfície operativa, permetent el transport d’oxigen i nutrients per tot l’organisme o l'intercanvi de gasos entre la sang i els teixits. En aquest treball, investigadors de l'IRB Barcelona liderats per Jordi Casanova han fet servir el sistema traqueal de la mosca Drosophila melanogaster - que actua de forma similar al sistema vascular de mamífers - per a estudiar aquests processos de formació de xarxes.

La formació de noves extensions en els sistemes ramificats està controlada per una única cèl·lula situada a l’extrem de cadascuna de les branques. Aquesta cèl·lula és la que dirigeix la migració de la branca. Durant el desenvolupament embrionari del sistema traqueal, aquestes cèl·lules "líder" migren seguint senyals tipus FGF (sigles del factor de creixement fibroblàstic en anglès) provinents de l'entorn, de manera que com més gran és el senyal més ramificacions es formen. Els resultats d’aquest treball demostren que aquestes senyals FGF estan exquisidament regulades per la proteïna Sequoia. "Hem descobert que Sequoia regula els nivells de FGF, provocant que les cèl·lules migrin d’una forma controlada i s’estenguin formant un nombre de bifurcacions adequat a les necessitats", explica Sofia Araújo, primera autora de l’estudi.

Els processos de ramificació també ocorren fora del desenvolupament, per exemple quan els teixits necessiten més oxigen o nutrients. En aquests casos, els teixits multipliquen les ramificacions del sistema vascular per assegurar la quantitat necessària de substrats. "Aquesta és l’estratègia que utilitzen les cèl·lules tumorals, que indueixen la formació de nous vasos per assegurar l’aportació d’oxigen i nutrients necessaris per créixer i desenvolupar-se", afirma Araújo. Entendre com funcionen aquests processos de ramificació és important per poder evitar la formació de nous vasos que nodreixen els tumors, actualment una de les estratègies més importants en teràpia antitumoral.

Article de referència:
Sequoia establishes tip-cell number in Drosophila trachea by regulating FGF levels.
Araújo SJ and Casanova J.
Journal of Cell Science (2011) [doi: doi:10.1242/jcs.085613]

El vídeo mostra com els embrions que no tenen Sequoia formen més ramificacions en el sistema traqueal i presenten alteracions greus en el procés de migració de les cèl·lules del sistema traqueal.