Análisis detallado del mecanismo de la división celular asimétrica
En toda la biología, la capacidad de una célula para dar lugar a dos tipos diferentes de células requiere de un proceso denominado «división asimétrica». Esta asimetría intrínseca desempeña un papel crucial en el desarrollo, la división de las células madre y la formación de células diferenciadas epiteliales o nerviosas. Los defectos en la polaridad celular se han asociado con la propagación metastásica de células cancerosas epiteliales. En las eucariotas superiores, esta capacidad de polarización pasa por que se establezcan dominios dentro de la célula, que adquieren identidades moleculares y funcionales diferentes. El gusano Caenorhabditis elegans se utiliza como modelo experimental en el estudio de la polaridad cortical. Antes de la división de la línea celular germinal, en la mitad anterior del embrión se secreta un complejo de proteínas de polaridad conservadas (PAR) mientras que, simultáneamente, se forma un dominio posterior en la región posterior complementaria. Si bien se cree que los complejos de polaridad anterior y posterior actúan antagónicamente, los mecanismos subyacentes a este proceso no se conocen con precisión y tampoco existe un modelo coherente sobre el mismo. El proyecto financiado por la Unión Europea Goehring-Polarity («Establecimiento de la polaridad cortical en el embrión monocelular de C. elegans») trató de solucionar este problema estudiando a fondo el proceso mediante el cual las propiedades cinéticas específicas de las proteínas PAR dan lugar a dominios corticales diferenciados y estables.Para tratar la movilidad de las PAR en los embriones, los científicos desarrollaron varias técnicas de microscopía de fluorescencia novedosas. Gracias a ellas descubrieron que las PAR se difunden libremente, lo que indica que no existe ningún proceso de transporte responsable de mantenerlas dentro de cada una de las dos mitades de la célula apropiadas. Los resultados de los experimentos más bien indicaban que la interacción de las PAR con la membrana celular daba lugar a una asimetría espacial en la asociación y disociación de la membrana, lo que originaba la polaridad celular. Por otra parte, los socios del proyecto desarrollaron un modelo físico de la polaridad celular en el que las PAR se difundían dentro de la célula y se desplazaban las unas a las otras en la membrana y que resultó ser una herramienta muy valiosa a la hora de evaluar el papel individual de las diferentes PAR y su función en la formación de patrones estables. Los resultados del proyecto ofrecen nuevos datos sobre las PAR y su papel en la división celular asimétrica. Esta información va a tener repercusiones en el campo de la investigación con células madre, pues es posible que sirvan para ampliar las aplicaciones terapéuticas de las mismas. Los miembros del consorcio también desarrollaron herramientas para estudiar la cinética de las proteínas asociadas a la membrana que serán de gran utilidad para toda la comunidad científica.
