25.7: Migración celular

La migración celular, el proceso por el cual las células se desplazan de un lugar a otro, es esencial para el adecuado desarrollo y viabilidad de los organismos a lo largo de su vida. Cuando las células no pueden migrar adecuadamente a sus ubicaciones ordenadas, pueden ocurrir diversos trastornos. Por ejemplo, la interrupción de la migración celular provoca enfermedades inflamatorias crónicas como la artritis.

Mecanismo general

Generalmente, la migración celular comienza cuando una célula, como un fibroblasto, responde a una señal química polarizadora externa. Como resultado, un extremo se extiende como una protuberancia llamada borde de ataque, que se adhiere a los sustratos mediante compuestos adhesivos secretados en su microambiente. El borde de salida,el área que sirve como parte posterior de la célula, también se adhiere a los sustratos para anclar la célula. Después de la adhesión, la célula es impulsada hacia su destino mediante una secuencia de contracciones generadas por estructuras de motilidad citoesquelética. Luego, se suelta el adhesivo en el borde de salida. Estos pasos se repiten cíclicamente hasta que el fibroblasto llega a su destino.

Polarización

Existe una diversidad en los diferentes tipos de moléculas de señalización que inician la migración celular. Provocan dos tipos de respuestas: quimiocinéticas y quimiotácticas. La quimiocinesis se refiere al movimiento que se produce cuando las moléculas de señalización estimulan de forma simétrica o asimétrica la migración celular sin dictar la direccionalidad del movimiento resultante. La quimiotaxis se refiere a un movimiento en el que un gradiente de moléculas de señalización solubles (quimiotácticas) o unidas a sustrato (haptotácticas) dicta la direccionalidad del movimiento celular.

Los receptores de membrana, como los receptores acoplados a proteína G (GPCR) y los receptores de tirosina quinasa (RTK), detectan moléculas de señalización externas y provocan una acumulación de fosfatidilinositol (3,4,5) trifosfato (PIP₃) en el borde del ataque. La acumulación de PIP₃ luego conduce a la activación de pequeñas proteínas similares a Ras de la familia Rho llamadas Rac, Cdc42 y Rho. Rac y/o Cdc42 causan cambios citoesqueléticos como la polimerización de actina en el borde de ataque, aunque Rho causa contracciones de actina-miosina en el borde de salida. Como resultado de la polimerización de actina, se generan protuberancias en el borde de ataque.

Tipos de protuberancias

La actina sirve como soporte físico para las protuberancias. En consecuencia, la forma de las estructuras salientes varía según cómo se ensambla la actina. Dos tipos de protuberancias comúnmente estudiados son los lamellipodios y los filopodios. Los lamellipodios son protuberancias anchas en forma de láminas que contienen una red ramificada de filamentos de actina cortos y delgados. Cuando los lamellipodios se separan del sustrato y se mueven hacia atrás, se produce un movimiento de rizado notablemente distinto. Las protuberancias de lamellipodia se pueden encontrar en células como fibroblastos, células inmunitarias y neuronas. Los filopodios son protuberancias delgadas en forma de dedos que emanan de las membranas celulares. A menudo se observan en células, como las neuronas, que trabajan en conjunto con los lamellipodios durante la migración.

- [Instructor] La migración celular,

el proceso por el cual las células se mueven

de una lugar a otro,

es esencial para el desarrollo y la viabilidad

adecuada de los organismos durante el curso de su vida.

Generalmente, la migración celular comienza

cuando una célula, tal como la célula fibroblasto,

responde a una señal química polarizadora externa

Como resultado, un extremo se extiende

como una potrusión que se convierte en el extremo principal

que se adjunta a los sustratos

por medio de compuestos adhesivos secretados

en su micro ambiente.

El borde, área que funciona

como la parte posterior de la célula,

también se adhiere al sustrato para anclar a la célula.

Después de la adhesión, la célula es propulsada

hacia el destino por un secuencia de contracciones

generadas por la estructura de movilidad del citoesqueleto

seguido por la liberación del anexo

en la parte posterior de la célula.

En este ejemplo, el fibroblasto continua migrando

al lugar de la herida

hasta que la punción se llena por completo.