25.7: Migração Celular
A migração celular, processo pelo qual as células se movem de um local para outro, é essencial para o desenvolvimento adequado e viabilidade dos organismos ao longo da sua vida. Quando as células não são capazes de migrar adequadamente para seus respectivos locais, vários distúrbios podem ocorrer. Por exemplo, a interrupção na migração celular causa doenças inflamatórias crónicas, como a artrite.
Mecanismo Geral
Geralmente, a migração celular começa quando uma célula, como um fibroblasto, responde a um sinal químico externo polarizador. Como resultado, uma extremidade estende-se como uma saliência chamada de borda dianteira, que se prende a substratos através de compostos de adesão secretados, no seu microambiente. A borda posterior—a área que funciona como a parte de trás da célula—também adere a substratos para ancorar a célula. Após a adesão, a célula é impulsionada para o seu destino por uma sequência de contrações que são geradas por estruturas de motilidade citoesqueléticas. Em seguida, a ligação de adesão na borda posterior é libertada. Estes passos são repetidos ciclicamente até que o fibroblasto chegue ao seu destino.
Polarização
Há uma diversidade nos diferentes tipos de moléculas de sinalização que iniciam a migração celular. Elas originam dois tipos de respostas: quimiocinética e quimiotática. A quimiocinese refere-se ao movimento que ocorre quando moléculas de sinalização simetricamente ou assimetricamente estimulam a migração celular sem ditar a direcionalidade do movimento resultante. A quimiotaxia refere-se a um movimento onde um gradiente de moléculas de sinalização solúveis (quimiotáticas) ou substratos (haptotáticos) dita a direcionalidade do movimento celular.
Receptores de membrana como receptores acoplados a proteína G (GPCR) e receptores de tirosina quinase receptora (RTK) detectam moléculas de sinalização externas e causam uma acumulação de fosfatidilinositol (3,4,5) trifosfato (PIP3) na borda dianteira. A acumulação de PIP3 leva então à ativação de pequenas proteínas semelhantes a Ras da família Rho chamadas Rac, Cdc42 e Rho. Rac e/ou Cdc42 causam alterações citoesqueléticas, como polimerização da actina na borda dianteira, enquanto que a Rho causa contrações de actina-miosina na borda posterior. Como resultado da polimerização de actina, são formadas saliências na borda dianteira.
Tipos de Saliências
A actina serve como uma matriz física para saliências. Consequentemente, a forma das estruturas de saliência varia dependendo de como a actina é montada. Dois tipos comumente estudados de saliências são lamelipodia e filopodia. Lamelipodia são saliências largas, semelhantes a folhas, que contêm uma rede ramificada de filamentos finos e curtos de actina. Quando a lamelipodia se afasta do substrato e move-se para trás, ocorre um movimento enrugado notavelmente distinto. As saliências de lamelipodia podem ser encontradas em células como fibroblastos, células imunitárias e neurónios. Filopodia são saliências semelhantes a dedos finos que se estendem de membranas celulares. Elas são frequentemente observadas em células, como neurónios, a trabalhar em conjunto com lamelipodia durante a migração.
