Morfogénesis epitelial en ciernes impulsada por la matriz celular frente a la adhesión celular

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• Biología celular
• La biofísica

Sus antecedentes:

• La morfogénesis epitelial es esencial para la formación de órganos complejos como la glándula salival y el páncreas.
• Los mecanismos que impulsan el brote y la ramificación en el epitelio estratificado no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

• Elucidar los impulsores celulares y moleculares del brote epitelial estratificado durante el desarrollo de órganos embrionarios.
• Investigar el papel de la adhesión celular en el inicio de la morfogénesis ramificada.

Principales métodos:

• Imágenes de órganos vivos de las glándulas salivales embrionarias de ratón con resolución de una sola célula.
• Perfiles de transcriptoma de una sola célula para identificar patrones de expresión génica espaciales.
• Culturas esferoides 3D con manipulación experimental de las moléculas de adhesión celular (E-cadherina) y inducción de la membrana basal.

Principales resultados:

• La morfogénesis en brote es impulsada por células epiteliales de superficie con una fuerte matriz celular y adherencias débiles entre células.
• Los patrones de transcripción espacial se correlacionan con las diferencias observadas en la adhesión celular.
• La reconstitución sintética confirmó que la E-cadherina suprimida y la membrana basal inducida, con señalización de la β1-integrina, permiten el brote.

Conclusiones:

• El brote epitelial estratificado es iniciado por una hoja celular distinta con propiedades de adhesión diferenciales.
• La fuerte adhesión célula-matriz y la débil adhesión célula-célula son críticas para el paso inicial de brote en la morfogénesis de ramificación.
• Este estudio proporciona una comprensión mecanicista del brote epitelial, esencial para la formación de órganos.