Ruptura de simetría en redes de filamentos de actina produce una «cola cometaria» que impulsa a las células

Las células de nuestro organismo son capaces de desplazarse en determinadas circunstancias: durante el desarrollo embrionario, durante la respuesta inmune, etc. Dicho desplazamiento (esto es, el desplazamiento por arrastre; hay otro tipo de desplazamiento basado en el impulso mecánico de flagelos, como en el caso de los espermatozoides) se realiza a través de redes de microfilamentos de actina, una proteína. Un artículo interesante describiendo este proceso es el titulado

• The Forces Behind Cell Movement

realizado por Ananthakrishnan y Ehrlicher, y publicado en el International Journal of Biological Sciences, una revista de acceso abierto. Una de las cuestiones más interesantes en relación a este fenómeno es la ruptura de simetría que finalmente da lugar al movimiento. Cuando se observa el proceso se aprecia cómo se forma una envoltura simétrica de actina, y cómo esta envoltura se «rompe» de manera asimétrica, dando lugar a una especie de cola cometaria que propulsa a la célula, ya sea de manera suave o pulsante. Pulsando sobre la imagen inferior puede verse un vídeo ilustrativo.

Dayel et al. / PLoS Biology

El vídeo anterior está tomado de un artículo de Mark J. Dayel y colaboradores titulado

• In Silico Reconstitution of Actin-Based Symmetry Breaking and Motility

recién publicado en PLoS Biology. Dayel et al. han analizado mediante simulaciones y experimentos in vitro como pequeñas microesferas simétricas experimentan esta propulsión. En sus simulaciones una envoltura simétrica de filamentos de actina empieza a crecer en la superficie de la esera hasta que -al alcanzar un grosor del orden del radio de la esfera- se produce una rotura en dicha envoltura, y la esfera emerge de la misma dejando tras de sí una especie de cola cometaria de baja densidad. Hay diversos factores que entran en juego en el proceso: la mayor densidad de la red de filamentos junto a la superficie de la esfera que en el exterior de la envoltura provoca que sean más probables las microrroturas en esta última región. Una rotura de este tipo actúa de semilla para una rotura completa de la envoltura, debido a que la tensión de la red se realimenta positivamente en la zona de la fractura causando un fallo catastrófico en la misma, que se abre como las valvas de un molusco. Pulsando sobre la figura inferior puede verse un espectacular vídeo de una de las simulaciones.

Dayel et al. / PLoS Biology

Pueden verse más vídeos e ilustraciones en la página web de artículo. Realmente impresionante.