Forze meccaniche guidano lo sviluppo embrionale
La nostra conoscenza dello sviluppo embrionale deriva prevalentemente dalla segnalazione cellulare in risposta a segnali chimici. Ma la nostra comprensione del meccanismo molecolare con cui le cellule ricevono e traducono i segnali meccanici in segnali biochimici è scarsa. Sulla base di ciò gli scienziati dello studio BCATENIN_MECHANICS (Mechanical activation of beta-catenin signalling), finanziato dall’UE, hanno deciso di fornire informazioni in vivo su questo meccanismo ampiamente sconosciuto. A tal fine hanno scelto di studiare la via della beta-catenina, coinvolta nell’induzione meccanica del differenziamento del mesoderma al momento della gastrulazione. Il consorzio era interessato a comprendere il processo di attivazione meccanica. Utilizzando la Drosophila come organismo modello e tecniche di live imaging di ultima generazione gli scienziati hanno scoperto che la sollecitazione generata durante la gastrulazione della Drosophila indebolisce l’interazione della beta-catenina con altre proteine. Inoltre la proteina diventa più suscettibile alla fosforilazione, una modificazione che inibisce ulteriormente l’interazione intermolecolare della beta-catenina. Queste osservazioni indicano chiaramente che durante lo sviluppo la beta-catenina agisce da sensore primario delle forze meccaniche. Il confronto della sequenza molecolare della beta-catenina tra specie differenti indicava che questo sito sensibile alle forze meccaniche è conservato. Nei topi l’attivazione della via della beta-catenina in risposta a sollecitazione meccanica si osserva nella formazione della massa ossea e nell’omeostasi oltre che nell’adipogenesi. I programmi futuri del consorzio includono la progettazione di una sonda a fluorescenza per monitorare direttamente l’attivazione meccanica in risposta ai movimenti morfogenetici durante la gastrulazione della Drosophila. Le scoperte dello studio potrebbero aiutare anche la ricerca sul cancro poiché l’attivazione meccanica della beta-catenina da parte delle cellule tumorali in tessuti sani è cancerogena.
Parole chiave
Forza meccanica, sviluppo embrionale, beta-catenina, Drosophila, ricerca sul cancro
