Regulando a miosina-II da lâmina basal com ferramentas optogenéticas: novos insights sobre o desenvolvimento embrionário e formação dos tecidos internos!

Créditos da imagem: Krueger et al, 2018.

Para um desenvolvimento saudável, o tecido precisa mudar sua forma durante o processo. Por exemplo, grupos de células alteram sua forma como parte do desenvolvimento de órgãos. Stefano De Renzis e os membros da equipe do EMBL (European Molecular Biology Laboratory) estão interessados nos mecanismos que regem essas alterações na morfologia dos tecidos e das células.

Para a formação dos órgãos internos, grupos de células devem se mover em direção ao interior de um embrião, inicialmente “oco”. Durante esse processo, chamado invaginação, a superfície de um grupo de células se contrai e faz com que o tecido se dobre para dentro. Imagine o embrião como um balão e invaginação de tecidos como a deformação causada por dedos que empurram a superfície do balão para dentro. A única diferença é que, no caso do embrião, as células não estão sendo submetidas a uma força externa (pressão dos dedos), mas precisam ser capazes de gerar forças para se mover para dentro do tecido.

Para entender a mecanística deste processo, os pesquisadores inibiram este processo de invaginação. Um aspecto crucial é a flexibilidade da parte da superfície do tecido que se dobra para dentro. Quando os cientistas usam a optogenética para endurecer essa superfície, torna-se impossível que as células se curvem para dentro, todo o processo de invaginação é impossibilitado. Se as células não puderem relaxar suas bases, elas não poderão restringir seus ápices eficientemente, e a invaginação do tecido será interrompida. Voltando a analogia do balão, é como quando você aperta a parte superior e a parte inferior de um balão simultaneamente, fazendo com que a superfície do meio fique extremamente rígida.

Já se era sabido o papel da constrição apical mediada por actomiosina em iniciar o dobramento para dentro em modelos computacionais bem estabelecidos, sugerindo um relaxamento da superfície basal como um requisito adicional para o processo ocorrer. Foi mostrado que a miosina-II basal é perdida progressivamente durante a formação do sulco ventral. Quando o tecido foi estimulado com luz, a manutenção desta proteína foi mantida, impedindo o tecido de se invaginar.

Embora os cientistas tivessem especulado sobre a importância da membrana basal do tecido antes, as técnicas experimentais não eram avançadas o suficiente para testar esta hipótese. Com o novo método, a equipe do EMBL pode modificar a atividade das proteínas sem danificar as células, enquanto ainda é capaz de ativar e desativar as modificações conforme necessário. Seus resultados fornecem a primeira prova de uma teoria de longa data que poderia explicar anormalidades morfológicas durante o desenvolvimento embrionário.

Veja o trabalho completo em anexo:

Downregulation of basal myosin‐II is required for cell shape changes and tissue invagination.

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