Pesquisadores revelam novo transdutor mecânico celular

Representação microscópica mostrando a dinâmica de expressão de ETV4 em células-tronco embrionárias humanas influenciadas por variações na densidade celular. Crédito:POSTECH

Uma equipe de pesquisa descobriu um novo regulador que governa como as células respondem a estímulos mecânicos. Suas descobertas aparecem na Nature Cell Biology .

Muitas pesquisas em biologia celular têm tradicionalmente centrado na compreensão de como as células reagem a sinais químicos, como moléculas sinalizadoras difusíveis. No entanto, as células também respondem a estímulos mecânicos, como densidade celular, tamanho e rigidez do substrato, expressando genes específicos. No entanto, os mecanismos pelos quais os reguladores mecânicos percebem os estímulos mecânicos permaneceram em grande parte inexplorados.

Nesta pesquisa, células-tronco embrionárias humanas (hESCs) foram empregadas pelos pesquisadores para investigar como as células detectam e reagem a sinais mecânicos. Através de um exame do transcriptoma de hESCs cultivadas sob diferentes densidades celulares, os pesquisadores identificaram um ator-chave conhecido como ETV4, responsável por mediar variações na densidade de células-tronco e controlar a diferenciação.

Além disso, a equipe decifrou o intrincado mecanismo através do qual o ETV4 percebe sinais mecânicos. Inicialmente, os receptores de integrina reconhecem alterações na densidade celular, modulando posteriormente a endocitose de um receptor da superfície celular, nomeadamente o receptor do factor de crescimento de fibroblastos (FGFR). A regulação mecânica da endocitose do FGFR determina a estabilidade proteica do ETV4 pela sinalização ERK.

Durante o processo de diferenciação das células-tronco, o ETV4 desempenha um papel no direcionamento da formação da mesendoderme em regiões caracterizadas por baixa densidade celular, ao mesmo tempo que promove o desenvolvimento da neuroectoderme em áreas de alta densidade celular. Os pesquisadores descobriram que um novo mecanotransdutor ETV4 une a dinâmica da densidade celular à diferenciação de células-tronco.

O professor da POSTECH Jiwon Jang, que liderou a pesquisa, afirmou:"Descobrimos a importância dos sinais mecânicos na regulação da diferenciação de células-tronco junto com o envolvimento fundamental do ETV4. Dadas as implicações substanciais do ETV4 como um oncogene crítico, prevemos aproveitar esse insight para desenvolver tecnologias destinadas a controlar células cancerígenas através de estímulos mecânicos."

Além de Jang, a equipe de pesquisa incluiu Seungbok Yang, Ph.D. candidato, do Departamento de Ciências da Vida da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang, e Dr. Mahdi Golkaram, do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara (UCSB).

Mais informações: Seungbok Yang et al, ETV4 é um transdutor mecânico que liga a dinâmica de aglomeração celular à especificação de linhagem, Nature Cell Biology (2024). DOI:10.1038/s41556-024-01415-w
Informações do diário: Biologia Celular da Natureza

Fornecido pela Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang

Novo estudo revela que a bioluminescência é mais comum do que se pensava anteriormente em camarões de profundidade

Cientistas associam a histona H1FOO específica do oócito à melhor geração de células iPS

Biologia