Durante a formação do embrião da mosca da fruta, as células germinativas primordiais – as células-tronco que mais tarde formarão óvulos e espermatozóides – devem viajar da extremidade mais distante do embrião até sua localização final nas gônadas. Parte da migração das células germinativas primordiais é passiva; as células são simplesmente empurradas para o lugar pelos movimentos de outras células. Mas em um certo ponto do desenvolvimento, as células germinativas primordiais devem se mover por conta própria.
"Muito do histórico neste campo foi estabelecido estudando como as células se movem em cultura, e há esse modelo de que elas se movem usando seu citoesqueleto para empurrar suas membranas para rastejar", disse Benjamin Lin, pesquisador de pós-doutorado no laboratório. da diretora do Instituto Whitehead, Ruth Lehmann. “Não tínhamos tanta certeza de que eles estavam realmente se movendo dessa maneira in vivo”.

Agora, em um novo artigo publicado em 14 de setembro na revista Science Advances , Lehmann, que também é professor de biologia no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, e pesquisadores do Instituto Whitehead e do Instituto Skirball da Escola de Medicina da Universidade de Nova York mostram que as células germinativas em embriões de moscas em crescimento estão de fato usando um método diferente de movimento que depende de um processo chamado fluxo cortical, semelhante ao modo como os tratores se movem em esteiras rotativas. A pesquisa também revela um novo ator no caminho que governa esse movimento de células germinativas. "Este trabalho nos aproxima um passo da compreensão da rede reguladora que orienta as células germinativas em sua longa e complexa jornada em um cenário celular em constante mudança", disse Lehmann.

A pesquisa também pode fornecer aos pesquisadores um novo modelo para estudar esse tipo de movimento celular em outras situações – por exemplo, células cancerígenas se movem via fluxo cortical sob certas condições. "Achamos que há implicações mais gerais para esse modo de comportamento migratório que vão além das células germinativas primordiais e se aplicam também a outras células migratórias", disse Lin.

Células em forma de balão

A primeira pista de que Lehmann e Lin descobriram que as células germinativas podem não se mover da maneira que os cientistas pensavam veio de uma simples observação. “Quando começamos a estudar como essas células germinativas primordiais se movem no embrião, vimos que as células realmente permanecem em forma de balão enquanto estão se movendo e na verdade não mudam de forma”, disse Lin. "É realmente diferente do modelo rastejante."

Mas se as células não estavam se movendo rastejando, como elas estavam se movendo através do embrião? Para saber mais, os pesquisadores desenvolveram novas técnicas para obter imagens das células germinativas em embriões de moscas vivas e foram capazes de observar aglomerados de uma proteína chamada actina se movendo para trás em cada célula, à medida que a própria célula avançava.

"Existe essa fina camada de citoesqueleto de actina logo abaixo da membrana das células chamada córtex, e elas realmente se movem fazendo esse córtex 'fluir'", disse Lin. "É como se você pensasse no piso de um trator que está se movendo para trás enquanto o trator está se movendo para frente. As células movem esse córtex para trás para gerar atrito para mover a célula para frente."

Lin levanta a hipótese de que esse método de movimento é especialmente adequado para células germinativas que se movem através de um embrião lotado com muitos tipos de células diferentes porque, em vez de depender de reconhecer proteínas específicas para "agarrar" a fim de passar pelo embrião, permite que o germe células se movem independentemente. "Tudo é bastante individualista para células germinativas primordiais", disse ele. "Na verdade, elas não sinalizam umas para as outras, toda a sinalização está dentro de cada célula... E as células germinativas precisam se mover por tantos tecidos diferentes que precisam de um método universal de movimento."

Um novo papel para uma proteína conhecida

Os pesquisadores também encontraram novas informações sobre como as células controlam essa forma de motilidade. "Descobrimos que uma proteína chamada AMPK pode controlar esse caminho, o que foi realmente inesperado", disse Lin. "A maioria das pessoas a conhece como uma proteína que detecta energia. Descobrimos que essa proteína era importante para ajudar essas células a navegar. É um desses jogadores upstream que podem controlar a velocidade com que a célula vai e em que direção."

No futuro, os pesquisadores esperam mapear todo o caminho que permite que as células germinativas cheguem ao lugar certo no momento certo do desenvolvimento. Eles também esperam aprender mais sobre os mecanismos por trás do fluxo cortical. "Queremos descobrir o que é importante para estabelecer esses fluxos", disse Lin. “Nossas descobertas aqui podem ter implicações não apenas para as células germinativas, mas também para outras células migratórias”. + Explorar mais

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