Les barreres físiques impedeixen els moviments de les cèl·lules entre poblacions adjacents, restringint-les als seus compartiments específics. En organismes multicel·lulars, des del sistema nerviós central en vertebrats fins l'ala de Drosophila, la compartimentalització cel·lular és essencial per al desenvolupament. Però, com poden mantenir-se estables aquests límits que separen poblacions de milers de cèl·lules?

La revista Development ha publicat l’últim treball del Laboratori de Desenvolupament i Control del Creixement, liderat pel Professor d'investigació ICREA de l'IRB Barcelona Marco Milán. En col·laboració amb Stephen Cohen de la National University of Singapore, els investigadors han revelat com la repressió d'un únic microRNA (miRNA), bentam, contribueix a la formació dels límits entre compartiments en els primordis d'ala de Drosophila.

Durant el desenvolupament larvari de Drosophila, les cèl·lules dels discs imaginals a partir de les quals es formarà l’ala proliferen fins arribar a les 50.000. En aquest epiteli, les cèl·lules es localitzen formant una única capa, unes al costat de les altres, i separades en dos compartiments per l’eix dors-ventral (DV). Encara que se sap que l’establiment d’aquesta frontera entre les cèl·lules dorsals i ventrals depèn de l’activació de la via de senyalització de Notch, els elements específics regulats per aquesta via eren una incògnita. Fins ara, hi havia dues hipòtesis de treball que intentaven explicar la formació i el manteniment dels límits entre compartiments: una basada en les diferències d’afinitat generades per les molècules d’adhesió expressades per cada població, i l’altra que reivindica la importància del citoesquelet de les cèl·lules que separen els dos compartiments, necessari per a generar la tensió física que separa les diferents poblacions cel·lulars.

L’estudi realitzat pel Laboratori de Desenvolupament i Control del Creixement de l’IRB Barcelona ha aconseguit reconciliar aquestes dues hipòtesis. Mitjançant la repressió del microRNA bentam en les cèl·lules que separen els compartiments dorsal i ventral, Notch permet que el regulador d’actina Enabled s'expressi amb normalitat. En aquestes cèl·lules, Enabled indueix l’elongació del citoesquelet, generant una tensió que contribueix a la formació de la vora DV. bentam es converteix així en el nou actor molecular que regula la compartimentalització de l’ala de Drosophila.

Més sobre compartiments i cèl·lules tumorals

Segons el dogma central de la compartimentalització, les molècules d'adhesió confereixen identitat genètica a les cèl·lules de cada compartiment. El tipus específic de molècula d'adhesió expressada en compartiments mòbils adjacents genera diferents afinitats entre les cèl·lules, mantenint les poblacions estables i minimitzant la interacció entre elles.

Imaginar cèl·lules creuant els límits dels compartiments de forma incontrolada ens porta inevitablement a pensar en càncer. Perquè una cèl·lula tumoral es converteixi en immortal i pugui colonitzar altres parts de l’organisme, necessita "saltar" des del seu teixit original a un d’altre desconegut. Una de les estratègies que les cèl·lules canceroses podrien fer servir seria desprendre’s del citoesquelet per després "saltar".

La conservació de la via de senyalització de Notch entre els organismes multicel·lulars suggereix que la relació entre bentam, les dinàmiques d'actina, i Notch, revelada pel grup de Milà, pogués tenir implicacions rellevants en el control del creixement i la tumorogènesi.

Article de referència:
Notch-mediated repression of bentam miRNA contributes to boundary formation in the Drosophila wing.
Isabelle Becam, Neus Rafel, Xin Hong, Stephen M. Cohen and Marco Milán.
Development (2011). [doi:10.1242/dev.064774]