El desarrollo embrionario, la progresión tumoral o la respuesta inmunológica contra patógenos requiere la migración celular.
Las células no son estáticas, se mueven y pueden dirigir su migración, normalmente guiadas por gradientes espaciales en una propiedad fisicoquímica del microambiente celular, como, por ejemplo, la concentración de sustancias químicas, pero también se guía por la rigidez de su matriz extracelular (MEC).
La durotaxis se presentó por primera vez en el año 2000 y se define como la tendencia de las células individuales a seguir los gradientes de rigidez. Desde que se describió por primera vez, se han llevado a cabo varios estudios, principalmente in vitro, ya que in vivo sigue siendo un fenómeno poco estudiado. A medida que los avances tecnológicos traen nuevas herramientas para probar la rigidez de la MEC en tejidos vivos, es probable que surjan nuevos roles para explicar y observar la durotaxis in vivo.
La durotaxis es normalmente positiva, las células de desplazan hacia regiones de mayor rigidez, pero también se ha observado en negativo, de zonas rígidas a blandas, ejemplos de ello se explican en esta pieza publicada en la revista Current Biology.
En este artículo, escrito por Xavier Trepat y Raimon Sunyer ofrecen una visión general sobre los métodos utilizados para estudiar la durotaxis tanto in vitro como in vivo, y sobre el estado del arte de los mecanismos que guían la durotaxis, que sigue sin conocerse en su totalidad.
Los investigadores también explican que algunos tipos de células no muestran durotaxis significativa cuando migran de forma aislada, pero sí cuando actúan como grupos cohesionados. Los grupos multicelulares pueden comportarse como una súper célula gigante, aumentando su sensibilidad a los gradientes mecánicos. Sin embargo, la durotaxis colectiva aún no se ha demostrado in vivo, pero se cree que este fenómeno podría guiar la migración colectiva en procesos patológicos que implican cambios locales en la rigidez del tejido. Por ejemplo, es sabido que los tumores sólidos son más rígidos que el tejido circundante, lo que puede favorecer o prevenir la invasión colectiva.
A modo de conclusión, los investigadores afirman que la durotaxis está emergiendo como un mecanismo robusto para impulsar la migración dirigida de células individuales y en grupos. Los componentes clave incluyen la adhesión célula-MEC a través de agarres moleculares, la transmisión de fuerza de largo alcance a través del citoesqueleto y las uniones célula-célula. Además, se espera que la durotaxis sea la causa de muchos movimientos migratorios in vivo que actualmente no se explican.
Reference article: Raimon Sunyer; Xavier Trepat, Durotaxis. Current Biol. 2020, 30, R383-R387
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