{"id":75184,"date":"2022-06-14T12:20:44","date_gmt":"2022-06-14T10:20:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pcb.ub.edu\/mecanotransduccion-mecanica-nuclear-para-entender-la-salud-y-la-enfermedad\/"},"modified":"2022-06-14T16:44:31","modified_gmt":"2022-06-14T14:44:31","slug":"mecanotransduccion-mecanica-nuclear-para-entender-la-salud-y-la-enfermedad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pcb.ub.edu\/es\/mecanotransduccion-mecanica-nuclear-para-entender-la-salud-y-la-enfermedad\/","title":{"rendered":"Mecanotransducci\u00f3n: mec\u00e1nica nuclear para entender la salud y la enfermedad"},"content":{"rendered":"

Un estudio liderado por investigadores del IBEC<\/a>, con sede en el parque Cient\u00edfico de Barcelona, y publicado en la revista Nature Cell Biology demuestra que la aplicaci\u00f3n de fuerza mec\u00e1nica al n\u00facleo celular afecta al transporte de prote\u00ednas a trav\u00e9s de la membrana nuclear. Esta acci\u00f3n controla los procesos celulares y podr\u00eda desempe\u00f1ar un papel clave en diversas enfermedades, como el c\u00e1ncer. Esto implica un enfoque novedoso para comprender los aspectos de la invasi\u00f3n del c\u00e1ncer y la met\u00e1stasis, abriendo puertas a nuevas t\u00e9cnicas potenciales tanto diagn\u00f3sticas como terap\u00e9uticas.<\/strong><\/p>\n

Las c\u00e9lulas del cuerpo perciben los est\u00edmulos mec\u00e1nicos de su entorno y responden en consecuencia en procesos relativos a c\u00f3mo y cu\u00e1ndo deben crecer, moverse y diferenciarse. El fen\u00f3meno se conoce como mecanotransducci\u00f3n y es de importancia decisiva para la funci\u00f3n celular y, en \u00faltima instancia, para la salud humana.<\/p>\n

Ahora, un estudio,\u00a0liderado por el profesor Pere Roca-Cusachs<\/strong>, de la\u00a0Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud<\/a>\u00a0de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Nanociencia y Nanotecnolog\u00eda de la UB (IN2UB<\/a>) y el IBEC,<\/a> revela que la aplicaci\u00f3n directa de fuerza al n\u00facleo puede afectar a la organizaci\u00f3n espacial del ADN y a la actividad de las prote\u00ednas nucleares, entre otras funciones. As\u00ed, cuando las c\u00e9lulas tumorales invaden los \u00f3rganos y producen met\u00e1stasis, generan unas fuerzas f\u00edsicas que se transmiten hasta el n\u00facleo celular. Estas fuerzas afectan dr\u00e1sticamente a la expresi\u00f3n g\u00e9nica e impulsan la progresi\u00f3n de la enfermedad.<\/p>\n

\u00abLa mecanotransducci\u00f3n nuclear juega un papel central en la expansi\u00f3n del c\u00e1ncer al regular el crecimiento tumoral, la invasi\u00f3n y la met\u00e1stasis. Sin embargo, los mecanismos subyacentes todav\u00eda son bastante desconocidos. La raz\u00f3n principal es la falta de una tecnolog\u00eda que nos permita ver qu\u00e9 ocurre dentro del n\u00facleo celular cuando est\u00e1 sujeto a una fuerza mec\u00e1nica\u00bb, comenta Pere Roca-Cusachs<\/strong>, profesor del Departamento de Biomedicina de la UB e investigador principal en el IBEC.<\/p>\n

El trabajo describe el descubrimiento reciente de un mecanismo subyacente a la mecanotransducci\u00f3n nuclear que revela c\u00f3mo la aplicaci\u00f3n de fuerzas f\u00edsicas en el n\u00facleo tiene un efecto en el transporte de prote\u00ednas a trav\u00e9s de la membrana nuclear y en la distribuci\u00f3n resultante entre el citoplasma y el n\u00facleo.<\/p>\n

\u00abEs bien sabido que las fuerzas mec\u00e1nicas afectan a la expresi\u00f3n g\u00e9nica. Nuestro trabajo revela un mecanismo que explica c\u00f3mo tiene lugar este proceso\u00bb, apuntan los principales coautores, Ion Andreu<\/strong> (IBEC) e Ignasi Granero<\/strong> (Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud e IBEC).<\/p>\n

Forzar el movimiento de prote\u00ednas<\/b><\/h3>\n

Las prote\u00ednas viajan del n\u00facleo al citoplasma, y viceversa, a trav\u00e9s de estructuras espec\u00edficas denominadas complejos de poro nuclear (NPC) gracias a dos mecanismos principales: difusi\u00f3n pasiva y difusi\u00f3n activa. El transporte pasivo es r\u00e1pido para las prote\u00ednas peque\u00f1as, pero se reduce progresivamente a medida que aumenta el peso molecular de la prote\u00edna. El transporte activo de mol\u00e9culas mayores depende de los receptores de transporte nuclear que interact\u00faan con estos factores, uni\u00e9ndose a secuencias espec\u00edficas conocidas como se\u00f1ales de localizaci\u00f3n nuclear (NLS), para prote\u00ednas que entran en el n\u00facleo, o se\u00f1ales de exportaci\u00f3n nuclear (NES), para prote\u00ednas que salen.<\/p>\n

Los autores descubrieron que la aplicaci\u00f3n de fuerzas f\u00edsicas al n\u00facleo mejora la permeabilidad a trav\u00e9s de los NPC, lo que incrementa el transporte de mol\u00e9culas. Adem\u00e1s, encontraron que la difusi\u00f3n activa aumenta a una escala superior a la pasiva. Esta respuesta diferencial produce cambios en el transporte de mol\u00e9culas a trav\u00e9s de NPC en funci\u00f3n de la fuerza aplicada.<\/p>\n

En el marco del estudio, el equipo dise\u00f1\u00f3 mol\u00e9culas mecanosensibles ajustando su difusi\u00f3n pasiva a trav\u00e9s de NPC (cambiando su peso molecular) y el transporte activo (introduciendo secuencias espec\u00edficas de NLS o NES). Al incluir un marcador fluorescente en estas mol\u00e9culas, generaron indicadores fluorescentes que entraban o sal\u00edan del n\u00facleo en respuesta a la fuerza.<\/p>\n

Este trabajo se ha realizado en colaboraci\u00f3n con el grupo de modelado te\u00f3rico de Barak Raveh<\/strong> (Universidad Hebrea de Jerusal\u00e9n) y Alberto Elosegui Artola<\/strong> (Instituto Francis Crick, Reino Unido).<\/p>\n

El potencial terap\u00e9utico de la mecanotransducci\u00f3n<\/b><\/h3>\n

Optimizando y combinando de forma adecuada estas mol\u00e9culas, los grupos liderados por Pere Roca-Cusachs<\/strong> y Xavier Trepat<\/strong> (Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, IBEC y CIBER de Bioingenier\u00eda, Biomateriales y Nanomedicina – CIBER-BBN), quieren desarrollar sensores emisores de luz que midan la mecanotransducci\u00f3n nuclear mediante el seguimiento de su localizaci\u00f3n nuclear. Este trabajo se enmarca en un ambicioso proyecto financiado por la convocatoria CaixaResearch de Investigaci\u00f3n en Salud de la Fundaci\u00f3n La Caixa.<\/p>\n

\u00bb Art\u00edculo de referencia:\u00a0 <\/strong>Ion Andreu, Ignasi Granero-Moya, Nimesh R. Chahare, Kessem Clein, Marc Molina-Jord\u00e1n, Amy E. M. Beedle, Alberto Elosegui-Artola, Juan F. Abenza, Leone Rossetti, Xavier Trepat, Barak Raveh & Pere Roca-Cusachs. \u00a0Mechanical force application to the nucleus regulates nucleocytoplasmic transport.\u00a0Nat Cell Biol<\/i>\u00a0(2022). DOI:\u00a0\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41556-022-00927-7<\/a><\/p>\n

\u00bb M\u00e1s informaci\u00f3n en la web del IBEC [+]<\/a> y la UB [+]<\/a><\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

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