Un grupo de investigadores del Instituto de Biología Molecular de Barcelona del CSIC (IBMB-CSIC), ubicado en el Parc Científic de Barcelona, ha desarrollado una metodología que permite observar y manipular el crecimiento y la división celular en un organismo vivo, la mosca Drosophila, durante una etapa de su proceso de desarrollo. Gracias a esta metodología, han conseguido identificar varias rutas de señalización que controlan la coordinación de ambos procesos. El trabajo, que aporta información sobre la lógica interna que siguen estos mecanismos, puede contribuir a entender mejor cómo operan en muchas otras situaciones de desarrollo normales y anómalas, como en el cáncer. Los autores del estudio, que se ha publicado hoy en la revista PLoS Biology (doi: 10.1371/journal.pbio.1000079) son Enrique Martín Blanco, Nikolay Ninov y Cristina Manjon.

»

Una de las incógnitas fundamentales en el ámbito de la biología es de qué forma se coordinan el crecimiento de las células y la división celular durante el desarrollo. O, dicho de otro modo, qué señales indican a la célula que empiece o deje de crecer, y que inicie o detenga la división celular. Estos dos procesos complementarios se han estudiado ampliamente sobre cultivos celulares pero apenas se ha visto como funcionan, in vivo, sobre organismos.

Un grupo de investigadores del IBMB-CSIC ha desarrollado una metodología para poder observar y manipular la división y el crecimiento celular en la mosca Drosophila durante la formación de su epitelio abdominal. Gracias a esa metodología, basada en el uso de la combinación de microscopia no invasiva de alta resolución y recombinación genética, han conseguido identificar varias rutas de señalización que controlan la coordinación de ambos procesos: la enzima PI-3-quinasa, la ecdisona (hormona de la muda en los insectos) y al factor de crecimiento EGF.

Tal como han podido observar los investigadores, la activación de la PI-3-quinasa desencadena el crecimiento de las células. Cuando las células han alcanzado suficiente tamaño, se activa la ecdisona y las células dejan de crecer para empezar a dividirse. Al dividirse las células, explica Martín-Blanco, su tamaño se reduce progresivamente hasta que llega un momento en que la división se ralentiza y, sin dejar de dividirse, las células vuelven a aumentar su tamaño. En este momento, dos cascadas son necesarias simultáneamente, las correspondiente a la PI-3-quinasa y al factor de crecimiento EGF.

La incorporación de células mutantes, a las que se les había anulado el receptor de alguna de las tres vías de señalización (del factor EGF, de la PI-3-quinasa o de la ecdisona), ha permitido identificar que son estas rutas las que señalizan y desencadenan cada una las fases del proceso. Así, los investigadores han podido ver que las células en las que el receptor de ecdisona no funciona no se dividen cuando tienen que hacerlo.

El hallazgo tiene relevancia para conocer los mecanismos básicos de crecimiento y división celular, tanto en condiciones normales como en situaciones anómalas como en el caso del cáncer. Se sabe, por ejemplo, que, en múltiples casos, la proliferación de células cancerosas está relacionada con respuestas hormonales o con la activación permanente de las rutas de PI-3 quinasa o EGF, que tal como se ha visto en este trabajo, señalizan el inicio y la progresión de la división celular durante el desarrollo.