Científics de l'IRB Barcelona descobreixen un dels mecanismes que controlen la divisió de cèl·lules mare

Les cèl·lules mare tenen la capacitat fascinant de dividir-se produint dues cèl·lules molt diferents entre sí: una segueix sent cèl·lula mare i és capaç de repetir aquesta pauta de divisió asimètrica reiteradament, mentre que l’altra, que té una capacitat de divisió molt limitada, s’especialitza per fer una funció determinada a l’organisme. Aquesta estratègia de divisió asimètrica permet a una sola cèl·lula mare generar enormes quantitats de teixit durant la vida d’un individu.

Per a establir correctament la identitat diferenciada de les cèl·lules resultants, és imprescindible que el complexíssim aparell que talla la cèl·lula mare en dos, ho faci en l’orientació correcte al llarg d’un eix preestablert. Si no és així, la divisió pot fer-se simètrica i generar dues cèl·lules mare. És a dir, en lloc de generar teixit, les cèl·lules mare amb l’orientació alterada de la divisió, poden generar més cèl·lules mare; una situació potencialment molt perillosa perquè pot derivar en la proliferació descontrolada d’aquestes cèl·lules.

¿Com s’evita aquest perill? Per a esbrinar-ho, investigadors liderats per Cayetano González, Professor de Recerca ICREA a l’IRB Barcelona, han seguit el rastre de l’aparell de divisió de les cèl·lules mare i han descobert que una de les claus resideix en el comportament de l’estructura intracel·lular coneguda com a centrosoma. La majoria de les cèl·lules animals tenen dos centrosomes abans de dividir-se i la seva posició dictamina l’orientació de la divisió. En les cèl·lules que es divideixen simètricament (produint dues cèl·lules equivalents) els dos centrosomes de cada cèl·lula són pràcticament idèntics entre si. Sorprenentment, els dos centrosomes de les cèl·lules mare analitzades són radicalment diferents. Un d’ells es manté fix en una posició definida i és molt actiu durant tot el cicle cel·lular, mentre que l’altre es desplaça al llarg i ample de la cèl·lula i s’atura i activa només en un lloc determinat moments abans de la divisió.

L’asimetria intracel·lular de tenir dos centrosomes funcionalment diferents, contribueix decisivament a controlar la divisió asimètrica de les cèl·lules mare i evitar la seva proliferació.

El més sorprenent d’aquest complex comportament és la regulació precisa que requereix. La recta que passa per tots dos centrosomes, el que es manté sempre fix i l’altre -una vegada estabilitzat- coincideix exactament amb l’orientació en què la cèl·lula mare ha de dividir-se per garantir l’asimetria de les cèl·lules filles. En definitiva, l’asimetria intracel·lular de tenir dos centrosomes funcionalment diferents, contribueix decisivament a controlar la divisió asimètrica de les cèl·lules mare i evitar la seva proliferació.

Aquests estudis s’han pogut fer gràcies a una sofisticada tecnologia que combina la generació de mosques genèticament modificades en les quals components cel·lulars incolors, estan acolorits i poden ser observats en viu, juntament amb tècniques avançades de microscopia d’alta resolució.

Elena Rebollo, científica de l’equip investigador i primera autora del treball, explica que “gràcies a aquestes tècniques i a centenars d’hores de filmació, hem pogut veure pas a pas l’elaborat mecanisme de divisió de les cèl·lules mare. També hem aconseguit identificar una de les proteïnes que fa que els centrosomes de les cèl·lules mare siguin diferents”. “Aquesta proteïna”, explica el Dr. González, “és precisament un dels supressors tumorals que vam descriure en un treball anterior, el què suggereix que el centrosoma pot jugar un paper essencial en prevenir la transformació maligna d’aquestes cèl·lules mare, un fet que estem investigant intensament en aquests moments”. Aquests treballs formen part de la línea d’investigació que es porta a terme en aquest laboratori sobre la relació entre cèl·lules mare i càncer (veure nota de premsa: Un nou enllaç entre cèl·lules mare i càncer).