Evidencia de deformación nuclear en forma de gota en monocapas endoteliales cizalladas

Área de la Ciencia:

• Biología Celular
• Biofísica
• Mecanobiología

Sus antecedentes:

• Las células endoteliales responden al estrés por cizallamiento del flujo sanguíneo alterando la morfología nuclear.
• Los fundamentos mecánicos del alisamiento de las células endoteliales inducido por el flujo y los cambios en la forma nuclear no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

• Investigar la base mecánica de los cambios en la forma nuclear inducidos por el estrés por cizallamiento en células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVEC).
• Probar las predicciones del modelo de gota nuclear con respecto a la constancia del volumen y el área de la superficie nuclear bajo estrés por cizallamiento.
• Aclarar los mecanismos que impulsan la localización nuclear de YAP inducida por cizallamiento.

Principales métodos:

• Sometimiento de HUVEC a estrés por cizallamiento fisiológico.
• Análisis de la morfología nuclear mediante microscopía.
• Depleción de lamin A/C y lamin B1 para evaluar su papel en la mecánica nuclear.
• Utilización de modelado computacional para predecir formas nucleares.
• Cuantificación de la extensión celular, el ensamblaje de adhesiones focales y la tensión del citoesqueleto.

Principales resultados:

• El estrés por cizallamiento redujo la frecuencia de núcleos altos y arrugados, lo que llevó a una disminución a nivel poblacional de la altura nuclear.
• El volumen y el área de la superficie nuclear permanecieron constantes bajo estrés por cizallamiento, lo que apoya el modelo de gota nuclear.
• La depleción de lamin A/C resultó en núcleos irregulares que no recuperaron su forma después de la indentación, lo que indica su papel en la tensión superficial nuclear.
• La localización nuclear de YAP inducida por cizallamiento fue impulsada por un aumento de la extensión celular y la tensión del citoesqueleto, no por la deformación nuclear, en las células restantes.

Conclusiones:

• El alisamiento de las células endoteliales inducido por el estrés por cizallamiento se media principalmente por un aumento de la extensión celular y la tensión del citoesqueleto, lo que conduce a la localización nuclear de YAP.
• El modelo de gota nuclear, con volumen y área de superficie nuclear constantes, predice con precisión los cambios en la forma nuclear bajo estrés por cizallamiento.
• La lamin A/C es crucial para mantener la forma nuclear y la tensión superficial en las células endoteliales.