Logran imágenes de receptores celulares mediante detección de fuerza en vez de luz
(NC&T) La técnica podría permitir a los investigadores conocer mejor la fortaleza y rapidez de las interacciones entre ligandos moleculares en el exterior de la célula y los receptores moleculares en su superficie. Estas interacciones desempeñan un papel esencial en el crecimiento, proliferación y diferenciación de la célula. El método podría ayudar también en el diseño y comprobación de nuevas moléculas de uso farmacológico que se unan fuerte o rápidamente a la célula diana.
Los receptores en la superficie de la célula (membrana citoplasmática) le permiten mantener una comunicación constante con su entorno; se unen a moléculas que portan información sobre el medio e instrucciones sobre qué funciones llevar a cabo. En este estudio, los investigadores se centraron en un receptor llamado VEGFR2, que resulta importante para la proliferación, migración y diferenciación de las células endoteliales que revisten los vasos sanguíneos.
Los investigadores están trabajando para entender la cinética de las interacciones célula-molécula, y cómo una célula responde a cambios químicos y mecánicos en su medio. Estos cambios en su función pueden ser evidenciados por el número y tipo de receptores desplegados en su superficie.
Con la microscopía óptica tradicional (basada en la luz), pueden verse grandes estructuras celulares, como el núcleo y el citoesqueleto, pero no moléculas diminutas como los receptores individuales de la membrana citoplasmática. Para alcanzar la resolución espacial a escala nanométrica requerida para ver estas moléculas en la superficie de la célula, los investigadores utilizaron la fuerza mecánica, en lugar de la luz.
Sunyoung Lee y Krystyn Van Vliet han intervenido en la investigación. (Foto: Donna Coveney)
Para desprender una molécula unida a su receptor diana, se requiere una fuerza muy pequeña, de alrededor de 100 piconewtons. Los investigadores midieron esa fuerza colocando anticuerpos anti-VEGFR2 al extremo de una sonda especial.
Cartografiando esas interacciones reversibles en cada punto de la superficie de la célula, los investigadores pueden determinar dónde, con respecto a otras estructuras de la célula, se localizan los receptores, o, lo que tiene mayor importancia, pueden seguir las interacciones moleculares en la célula a través del tiempo, permitiéndoles determinar la cinética de enlaces, o la rapidez con la que las moléculas se unen y se separan de la superficie.
Los investigadores han perfilado varias aplicaciones posibles de esta técnica en células madre, endoteliales, o cancerosas, incluyendo la identificación de receptores diana para medicamentos dirigidos a células específicas, comparación de las cinéticas de receptores individuales o en grupo, y visualización de cómo la rigidez mecánica de los materiales extracelulares altera la función de la célula y la actividad de los receptores de su superficie a lo largo del tiempo.
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