Un pas més per entendre el càncer: investigadors de la UPF detecten més informació sobre com es multipliquen les cèl·lules

Membres del equip d’investigació, d’esquerra a dreta: Selma Serra, Covadonga F. Hevia, Julia Carrillo, Miguel Valverde i Cristina Pujades /@UPF

Una proliferació descontrolada de cèl·lules canceroses. Aquesta és l'explicació base per entendre com el càncer es pot arribar a estendre per tot el cos i reproduir-se una vegada ja ha fet la metàstasi, o dit més "vulgarment", s'ha separat d'allà on s'ha creat per anar a "infectar" un altre òrgan.

Acabar amb aquest problema és una tasca que està en camí, però de moment, hi ha estudis que procuren entendre com és el procés de multiplicació i què és el que passa perquè les cèl·lules "filles" siguin canceroses, i per tant, dolentes pel nostre organisme. 

Un d'aquests estudis és el que han tirat endavant els investigadors dels laboratoris de Fisiologia Molecular i Biologia del Desenvolupament de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona, que han descobert com les cèl·lules controlen "el tall final" durant la divisió cel·lular.

La troballa, segons els investigadors, estableix les bases per comprendre aquesta etapa fonamental per al creixement i la renovació dels òrgans i aplana el camí per abordar la propagació de cèl·lules canceroses.

LA DIVISIÓ CEL·LULAR, LA CLAU DE VOLTA DE L'ESTUDI

La investigació, que s'ha publicat a  la revista 'Science Advances', identifica com les cèl·lules utilitzen el canal iònic mecanosensible Piezo1 -el "conducte" per on circulen els ions- per coordinar una de les seves propietats més rellevants: la divisió en dues cèl·lules filles.

Micrografies de time-lapse d’una cèl·lula mare que es divideix en dues cèl·lules filles amb les diferents etapes de divisió cel·lular /@UPF

La divisió cel·lular, d'acord amb les explicacions de l'equip científic, és un dels períodes més crítics del creixement i homeòstasi dels òrgans. "És un procés físic d'alta fidelitat que acaba amb la separació en dues cèl·lules filles, un procés conegut com a citocinesi", explica Miguel A. Valverde, responsable del Laboratori de Fisiologia Molecular de la UPF i líder del projecte.

En aquest sentit, els investigadors també indiquen que les cèl·lules del cos proliferen a diferents velocitats: algunes es divideixen constantment i durant tota la vida, com les que recobreixen l'intestí, mentre que unes altres es divideixen només en rares ocasions. Per tant, la reproducció de les cèl·lules és un procés crucial per a la biologia, encara que també ho és per a les malalties.

ENTENDRE LA CITOCINESI

La citocinesi, la separació d'una cèl·lula en dues cèl·lules filles, s'inicia amb l'estrangulament de la cèl·lula mare al voltant de l'equador pels filaments que formen l'esquelet de la cèl·lula, expliquen des de la UPF. A continuació," la contracció de les cèl·lules en l'equador i el moviment centrífug de les cèl·lules filles indueixen el restrenyiment de la connexió entre les cèl·lules filles".

"És com separar un xiclet formant un fragment llarg i fins que acaba per trencar-se", detalla Valverde. El tram llarg i prim de la membrana plasmàtica i el citoplasma que connecta les dues cèl·lules filles s'anomena pont intercel·lular, i el tall final que dona com a resultat dues cèl·lules separades es diu abscisió.

Augment de la concentració de calci intracel·lular en el pont intercel·lular de dues cèl·lules en divisió /@UPF

"Aquest tall final és un pas crític en la divisió cel·lular. No pot passar massa aviat perquè les cèl·lules filles podrien no rebre tota la informació, ni massa tard, perquè les que se separen podrien fusionar-se de nou en una sola cèl·lula, però amb dos nuclis, i adquirir un nombre incorrecte de cromosomes, la qual cosa es coneix com a aneuploïdia, una característica de nombrosos tipus de càncer", aclareix Cristina Pujades, investigadora principal del grup de Biologia del Desenvolupament de la UPF.

UN TALL DECISIU QUE POT SER L'ORIGEN DEL CÀNCER

"El càncer és sovint el resultat de mutacions en l'ADN o problemes en la divisió de les cèl·lules", recorda Pujades, que matisa que els científics han tractat de desentranyar els mecanismes que operen en aquest procés d'alta precisió, des que es va descobrir -al segle XIX- que les cèl·lules es divideixen.

De fet "durant la formació del pont intercel·lular entre les cèl·lules filles es produeix una tensió de la membrana plasmàtica que pot activar canals iònics mecanosensibles", indica Julia Carrillo, primera autora del treball. 

En unes altres paraules, el que ha descobert l'equip de la UPF és que durant la separació d'una cèl·lula en dues cèl·lules filles -la mencionada citocinesi-, el conducte per on circulen els ions -el canal iònic mecanosensible Piezo1- s'activa a causa de la tensió creada i deixa passar el calci, que es difon. De forma que el Piezo1 és necessari per coordinar una citocinesi reeixida en diferents tipus de cèl·lules, com les que recobreixen l'interior dels vasos sanguinis, les que guareixen les ferides o les del càncer de mama.

Així doncs, "nosaltres i altres laboratoris hem proposat que els canals Piezo no sols són rellevants per a detectar el món en el qual vivim, sinó que també són utilitzats per les cèl·lules per detectar i reaccionar al seu entorn físic quan s'estiren, comprimeixen o es mouen dins el nostre cos", conclou Valverde.