Forças mecânicas: um papel crucial no destino das células extruídas em tecidos epiteliais.

São PauloPesquisadores do Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, do Institut Jacques Monod e do Niels Bohr Institute descobriram novas e importantes informações sobre como forças mecânicas influenciam a extrusão de células de tecidos epiteliais. Essas forças definem se as células expulsas do tecido morrem ou sobrevivem. Essa descoberta pode ajudar a entender o comportamento dos tecidos em condições normais e em doenças como o câncer.

O estudo revelou que:

Tensões mecânicas nos tecidos influenciam significativamente o destino das células extrudidas. As células exercem forças umas sobre as outras, podendo provocar a remoção de certas células. Tanto células vivas quanto mortas podem ser extrudidas, com resultados diferentes dependendo da força aplicada. A direção da extrusão celular (para fora, na direção apical, ou para dentro, na direção basal) determina se as células sobrevivem ou morrem. A E-caderina, uma proteína que participa das conexões celulares, atua como sensor e tem influência nesses processos.

Forças e tempo de aplicação decidem a extrusão celular, aponta estudo

Os pesquisadores Benoît Ladoux, Amin Doostmohammadi e René-Marc Mège lideraram um estudo que revelou que tanto a intensidade quanto a duração das forças aplicadas podem determinar se uma célula será extrudida. Descobriram que forças mais intensas nas junções celulares, onde as células se conectam, podem alterar o processo de extrusão celular.

Os pesquisadores integraram modelos físicos e experimentos com células que apresentavam diferentes níveis de proteínas. Eles analisaram como as células se comunicam entre si através de junções de adesão, influenciando a remoção celular. A equipe também colaborou com o grupo do Dr. Philippe Chavrier do Instituto Curie. Descobriram que quando a transmissão de força nas células é alterada, ocorre uma maior extrusão de células para o lado basal.

Este trabalho destaca como a interação das células através de forças impacta seu destino. Sugere que a sinalização mecânica dentro dos tecidos afeta processos importantes como a formação de tecidos e a progressão de doenças, incluindo o câncer. Compreender como essas forças atuam pode levar a um melhor entendimento das doenças e a potenciais tratamentos.

Papel da extrusão celular

Extrusão celular desempenha um papel crucial na manutenção do equilíbrio dos tecidos epiteliais, que são camadas de células que revestem superfícies por todo o corpo. O ato de expulsar células pode determinar seu destino, se vivem ou morrem, impactando significativamente a saúde e a função dos tecidos. Pesquisas recentes destacam a influência das forças mecânicas sobre como e por que as células são expelidas, proporcionando novas percepções sobre esse fenômeno biológico essencial.

Compreender a extrusão celular nos ajuda a enxergar como os tecidos se formam e se renovam, garantindo seu funcionamento adequado. É como um sistema de controle de qualidade onde células desnecessárias ou prejudiciais são eliminadas. Aqui está o porquê disso ser importante:

• Ele preserva a saúde dos tecidos ao remover células velhas ou danificadas.
• Ele molda o crescimento e a forma dos tecidos ao decidir quais células devem ser eliminadas.
• Ele influencia a progressão de doenças, especialmente o câncer, ao alterar o comportamento das células.

Forças físicas decidem destino das células

O estudo revela que as forças físicas entre as células decidem como elas são expelidas. Imagine células sendo empurradas como em carros bate-bate—onde elas acabam depende da intensidade desses empurrões. A pesquisa destaca que a ligação e comunicação entre células vizinhas influenciam essas forças, determinando se as células são expelidas já mortas ou se sobrevivem ao processo.

Este conhecimento abrange a compreensão de como os tecidos se formam e se transformam ao longo do tempo, seja durante o crescimento ou a cicatrização. Durante o desenvolvimento, o controle adequado da extrusão celular pode influenciar a organização de órgãos e tecidos. Por outro lado, erros nesse processo podem levar a doenças como o câncer, onde o comportamento celular se desvia do normal.

Compreender como essas forças atuam pode ajudar os cientistas a desenvolverem terapias que visem a organização estrutural dos tecidos. Isso pode levar a intervenções que impeçam comportamentos celulares indesejados associados a doenças. À medida que a pesquisa avança, a expectativa é manipular melhor essas forças para manter dinâmicas saudáveis dos tecidos ou interromper mudanças patológicas, oferecendo novas possibilidades em tratamentos médicos.

Implicações para o câncer

As descobertas do estudo destacam conexões essenciais entre as forças mecânicas e o avanço do câncer. Compreender essas interações pode transformar a forma como abordamos o tratamento e o diagnóstico do câncer. Veja como essas descobertas podem influenciar a pesquisa e o tratamento do câncer:

Melhore o diagnóstico de câncer analisando o comportamento celular sob influência de forças mecânicas. Desenvolva tratamentos focando na transmissão de forças nos tecidos. Preveja a progressão do câncer por meio de alterações nos padrões de extrusão celular.

Sinais Físicos no Controle do Destino Celular

Os tecidos epiteliais estão constantemente envolvidos na renovação celular, e a expulsão inadequada de células pode resultar em câncer. O estudo revela que sinais físicos orientam o destino das células que são empurradas para fora, facilitando a compreensão de como algumas células conseguem sobreviver e continuar se dividindo descontroladamente, formando tumores. Ao influenciar a comunicação entre as células por meio de forças mecânicas, podemos ter a possibilidade de alterar o desenvolvimento de doenças.

Compreender como as junções de E-caderina influenciam o destino celular oferece insights valiosos sobre como as células cancerígenas podem se disseminar ou ser contidas. Se conseguirmos manipular essas forças ou as próprias junções, poderemos limitar o crescimento do câncer. Isso pode abrir novas possibilidades para terapias que não envolvem necessariamente métodos tradicionais como radiação ou quimioterapia.

Além disso, ao identificar como as forças mecânicas modificam as células, pesquisadores médicos podem criar novos biomarcadores para a detecção precoce de câncer. Observar a extrusão das células em direção ao lado basal pode indicar um comportamento cancerígeno agressivo, permitindo intervenções médicas mais cedo.

Descobertas recentes indicam uma mudança na nossa compreensão sobre o comportamento celular e o câncer. Em vez de focar apenas em mutações genéticas, esta pesquisa aponta para uma via mecânica que pode ser crucial no desenvolvimento e progressão do câncer. Pesquisas futuras provavelmente investigarão como aproveitar essas interações físicas para criar tratamentos inovadores e melhorar os resultados dos pacientes. Esta nova compreensão das forças mecânicas abre possibilidades empolgantes para combater o câncer de maneiras inovadoras.