El hacinamiento induce la extrusión de células vivas para mantener el número de células homeostáticas en el epitelio

Área de la Ciencia:

• Biología celular Biología celular.
• Biología epitelial Biología epitelial.
• La homeostasis es la homeostasis.

Sus antecedentes:

• Los tejidos epiteliales mantienen la integridad de la barrera al equilibrar la división celular y la muerte.
• Mientras que las células moribundas pueden desencadenar la proliferación compensatoria, los mecanismos por los cuales la muerte celular alivia el hacinamiento de la proliferación son menos comprendidos.
• La extrusión celular apoptótica es un mecanismo conocido para eliminar las células moribundas y preservar las barreras epiteliales.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos por los cuales las células epiteliales manejan el hacinamiento causado por la proliferación y la migración.
• Para determinar si la extrusión de células vivas se produce durante la homeostasis epitelial normal.
• Para identificar las vías de señalización involucradas en la extrusión de células vivas debido al hacinamiento.

Principales métodos:

• Los experimentos se llevaron a cabo utilizando células epiteliales humanas, caninas y de pez cebra in vitro e in vivo.
• El hacinamiento fue inducido experimentalmente en monocapas celulares.
• Se analizaron la señalización de la esfingosina 1-fosfato, la contracción de miosina dependiente de la ro-cinasa y los canales activados por estiramiento (incluido el piezo1).
• Se utilizaron modelos de pez cebra para estudiar los efectos in vivo de la interrupción de los canales activados por el estiramiento.

Principales resultados:

• El hacinamiento epitelial, impulsado por la proliferación y la migración, induce la extrusión de células vivas para mantener el número de células homeostáticas.
• La extrusión de células vivas es impulsada mecánicamente por la contracción de la actomyosina, que involucra la señalización de la esfingosina 1-fosfato y la Rho-cinasa.
• La extrusión está mediada por canales activados por estiramiento, con Piezo1 jugando un papel crucial; su interrupción conduce a la formación de masa de células epiteliales.
• Las células vivas son extrudidas en los sitios de mayor aglomeración, lo que sugiere una respuesta al estrés mecánico.

Conclusiones:

• El hacinamiento epitelial debido a la proliferación y la migración desencadena la extrusión de células vivas como un mecanismo homeostático.
• Este proceso, distinto de la extrusión apoptótica, se basa en señales mecánicas y vías de señalización específicas, incluidos canales activados por estiramiento como Piezo1.1.
• La extrusión de células vivas previene la acumulación de células en exceso y puede funcionar como un mecanismo supresor de tumores al eliminar células potencialmente hiperproliferativas.