Descifrando la contribución de los cambios en la forma y la intercalación celular en la morfogénesis tisular


Una colaboración del laboratorio de Desarrollo y Morfogénesis de Drosophila, liderado por Jordi Casanova en el IRB Barcelona, y Marta Llimargas (IBMB-CSIC) han llevado a cabo un estudio sobre la intercalación celular en la tráquea de Drosophila.

El trabajo se ha publicado en Open Biology.

¿Cómo contribuye el comportamiento celular al desarrollo de los conductos que transportan gases y líquidos en los seres vivos? Investigadores liderados por Jordi Casanova (IRB Barcelona, IBMB-CSIC) y Marta Llimargas (IBMB-CSIC) han abordado esta cuestión en el desarrollo de branquias específicas del sistema respiratorio (traqueal) de Drosophila y han hallado que estas branquias o conductos se alargan principalmente mediante cambios en la forma de las células, en lugar de hacerlo a través de alteraciones de su posición relativa.

La intercalación permite que las células intercambien posiciones de un modo orientado espacialmente en una serie de procesos, que abarcan desde la extensión convergente en la gastrulación embrionaria hasta la formación de órganos tubulares. Sin embargo, dada la co-ocurrencia de la intercalación celular y los cambios en la forma celular, a veces es difícil determinar su respectiva contribución a la morfogénesis.

 

La tráquea de la Drosophila como organismo modelo

Un modelo bien establecido para el análisis de la intercalación, en especial de órganos tubulares, es el sistema traqueal de Drosophila. En él, la vía de señalización FGF, que desempeña un papel crucial en la respuesta a lesiónes y la reparación tisular, genera una fuerza de “tracción” en el extremo de las ramificaciones dorsales que se cree que estimula el alargamiento y la intercalación celular, lo que determina la extensión de la ramificación final.

 

La intercalación y la elongación que sustentan el proceso morfogenético

“En este estudio, recurrimos a una serie de condiciones experimentales para examinar la contribución de la elongación y de la intercalación celular a la morfogénesis, y analizamos sus requisitos mutuos. Aportamos evidencias de que la intercalación celular no requiere elongación celular y viceversa”, explica Jordi Casanova, co-autor principal del artículo.
Por otro lado, el artículo concluye que ambos comportamientos celulares se regulan mediante mecanismos independientes pero simultáneos, y que el alargamiento celular es suficiente para causar la extensión completa de la ramificación dorsal, mientras que la intercalación celular desempeña un papel específico en la determinación del diámetro de esta estructura.

“Por lo tanto, en lugar de ver los cambios en la forma celular y en la intercalación como eventos meramente redundantes que aportan solidez a un determinado proceso morfogenético, hemos descubierto que también pueden actuar contribuyendo a diferentes características de la arquitectura de los tejidos”, afirma Marta Llimargas, también co-autora principal del artículo.

 

Artículo de referencia:
Casani S, Casanova J, Llimargas M.
Unravelling the distinct contribution of cell shape changes and cell intercalation to tissue morphogenesis: the case of the Drosophila trachea
Open Biol (2020) DOI: 10:200329