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» » » El desarrollo de los músculos: Un baile de citoesqueletos

Con el descubrimiento de otra parte de la historia del desarrollo múscular, los investigadores de Johns Hopkins, han demostrado que el citoesqueleto++ de una célula muscular se construye como si fueran proyecciones de dedos que invaden en el territorio de otra célula múscular, finalmente, esto fuerza a que las células se combinen.

Tal fusión celular, dicen los investigadores, no sólo es importante para la comprensión normal del crecimiento muscular, sino también para la regeneración del músculo después de una lesión o enfermedad. Este trabajo, piensan ellos, podría facilitar el desarrollo de terapias para la distrofia muscular o el debilitamiento muscular relacionado con la edad.

El informe sobre el citoesqueleto de las células musculares, está publicado en Developmental Cell, y añade detalles a un estudio previo del año pasado, donde muestran que la actina, el bloque principal de construcción del citoesqueleto, es necesaria para formar estas proyecciones similares a unos dedos y estimular la fusión de las células musculares. Este nuevo descubrimiento esboza la intrincada danza de las proteínas reguladoras del citoesqueleto, para construir precisamente esas protusiones que promueven la fusión de las células musculares. En concreto, el equipo de Johns Hopkins descubrió la actividad de una proteína reguladora, apropiadamente llamada "fusible quemado", porque las células musculares que carecen de esta proteína no se fusionan.

"El 'fusible quemado' fue descubierto desempeñando un papel en la fusión de las células musculares hace unos 14 años", comenta Elizabeth Chen, profesora adjunta de biología molecular y la genética", y ahora sabemos cómo regula la dinámica del citoesqueleto, para facilitar la invasión de una células muscular a otra."

En un tubo de ensayo, los investigadores demostraron que la proteína, la 'fusible quemado', interrumpe el complejo formado por la proteína dual WASP y WIP, conocidas como reguladoras del citoesqueleto de actina. "Y por un mecanismo de vinculación competitiva se une al mismo WIP como al WASP", señala Rui Duan, becario postdoctoral en el laboratorio de Chen y co-primer autor del estudio.

Los investigadores sabían que la proteína dual WASP-WIP se une a los extremos crecientes de los filamentos de actina, protegiendo a estos extremos de ser cubiertos por las proteínas que impiden un mayor crecimiento de la actina. Aparte de su función protectora, la WASP también se encarama al extremo de los filamentos de actina donde de vez en vez retoman nuevas sucursales de actina. El intrincado equilibrio entre crecimiento de filamentos de actina, nivelación y ramificación, determina la dinámica del citoesqueleto. Armados con este conocimiento, los investigadores probaron si la 'fusible quemado' era capaz de competir con este proceso, y cambiar la forma en que la WASP protege y construye, simultáneamente, el citoesqueleto.

La prueba comenzó poniendo actina fluorescente en las células musculares de una mosca de la fruta, que se reincorporaron a las ramas de actina en unas crecientes protusiones con forma de dedos. Más tarde, los investigadores utilizaron un haz de láser para blanquear la actina fluorescente de dichas protusiones, y esperaron a ver cuánto le llevaría a la nueva y blanqueada actina propagarse a otras partes de la célula, y ser absorbida por las ramas que crecen en los "dedos". A las células musculares normales, les lleva cerca de dos minutos recuperar la fluorescencia. En las células musculares carentes del 'fusible quemado', la fluorescencia nunca se recupera, y el citoesqueleto fallaba al proyectar las protusiones en forma de dedo, probablemente debido a que el complejo de WASP-WIP no llega a los extremos de los filamentos de actina para iniciar nuevas ramas de actina.

"Estos resultados sugieren que, los extremos de crecimiento del citoesqueleto de actina están ocupados por la proteína dual WASP-WIP y que sin la 'fusible quemado' que pueda disociar el complejo WASP-WIP y el empuje de WASP en los extremos, las nuevas ramas de actina no se puede iniciar", explica Chen. "Y estas nuevas ramas más cortas y rígidas son fundamentales para generar las protusiones de la membrana en forma de dedos".

A través de un microscopio, el equipo de Hopkins comparó estas proyecciones similares a dedos de las células normales con las que carecen de 'fusible quemado'. Las células normales musculares forma protusiones puntiagudas con forma de dedos que empujan hacia la célula múscular, pero las células sin 'fusible quemado' tienen menos y más blandas protusiones y que no se abren paso en las células musculares.

"Si modulamos la estabilidad del complejo WASP-WIP, puede representar un mecanismo general en la dinámica de regulación del citoesqueleto y generar las protusiones de la membrana," señala Chen.

  • Referencia: PhysOrg.com, 4 de junio 2011
  • Fuente: Johns Hopkins Medical Institutions .

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Editor del blog Pedro Donaire

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