Los científicos de la Universidad de Washington descubrieron que un tipo común de célula en el sistema inmunitario de los vertebrados desempeña un papel único en la comunicación entre otras células. Resulta que estas células, llamadas macrófagos, pueden transmitir mensajes entre células no inmunes.
Su artículo, publicado en línea el 16 de febrero en la revista ciencia , describe cómo las células de pigmento en una especie de pez han cooptado macrófagos para entregar mensajes importantes para el patrón de pigmento en la piel. Esta es la primera instancia reportada de macrófagos que transmiten mensajes a larga distancia entre células no inmunes. Pero desde elLos macrófagos son comunes a todos los vertebrados, los investigadores creen que su descubrimiento no es un capricho de la vida acuática. Los macrófagos pueden ser interlocutores comunes para los mensajes de larga distancia entre las células.
"Si las células pigmentarias han descubierto cómo usar los macrófagos para la señalización, es lógico que otros también lo hagan", dijo el autor principal y profesor de biología de la Universidad de Washington, David Parichy. "Esto podría ocurrir en una variedad de células y animales".
Parichy y el autor principal Dae Seok Eom, un investigador postdoctoral de la UW, descubrieron este nuevo papel para los macrófagos mientras estudiaban el pez cebra. Querían comprender cómo el pez cebra obtiene sus rayas reveladoras de amarillo plateado y negro. Cada color - negro,amarillo y plateado: surge de un tipo diferente de célula de pigmento. Cuando el pez cebra es juvenil, estas células de pigmento migran al lugar correcto para crear las rayas.
"A medida que migran, la comunicación entre estas tres poblaciones de células pigmentarias es crítica para formar las rayas que vemos en el pez cebra adulto", dijo Parichy.
Eom y Parichy usaron herramientas genéticas de laboratorio para hacer que las células de pigmento de pez cebra brillen con colores fluorescentes, haciendo que estas células sean más fáciles de rastrear usando un microscopio. En el proceso, descubrieron que los xantoblastos, los precursores de las células de pigmento amarillo, producían algo único,proyecciones elaboradas durante el tiempo pico para la formación del patrón de pigmento.
"Los xantoblastos enviaron estas proyecciones delgadas en direcciones tortuosas, casi aleatorias", dijo Parichy. "Las proyecciones eventualmente encontrarían otra célula pigmentaria, el melanocito negro, y se detendrían".
Eom descubrió que estas proyecciones, que llamaron "airinemes" para el matemático y astrónomo Sir George Airy, quien describió los límites ópticos para ver objetos pequeños, así como la diosa mensajera griega Iris, contenían pequeños paquetes unidos a la membrana.de proteínas que proporcionan señales moleculares a los melanocitos, las células de pigmento negro. Los investigadores mostraron que cuando un aire de un xantoblastos se encuentra con un melanocito, las proteínas de señal del aire hacen que la célula de pigmento negro migre hacia la franja.
Pero no entendieron cómo Airinemes encontró melanocitos, o por qué tomaron una ruta aparentemente aleatoria, hasta que Eom hizo una observación crítica.
"Vi un macrófago interactuando con un nombre aéreo, y luego otro, y luego otro", dijo Eom. "En un experimento, conté 178 nombres aéreos procedentes de xantoblastos y el 94 por ciento de ellos obviamente estaban asociados con un macrófago".
Los macrófagos están constantemente en movimiento. En los peces, las personas y todo lo demás, deambulan por los tejidos del cuerpo, "gateando" como amebas. En el camino, toman muestras de su entorno, recogen e ingieren escombros.Los premios a menudo son detritos celulares inofensivos, pero si ingieren un poco de patógeno o reciben señales de que una célula cercana está siendo atacada por un invasor, los macrófagos pueden alertar a otras células del sistema inmunitario.
Armado con este conocimiento, Eom probó si los macrófagos realmente estaban facilitando el diálogo entre las células de pigmento amarillo y negro. Usando herramientas genéticas, creó el pez cebra sin macrófagos y vio que los xantoblastos producían muchos menos aires. Y bajo estas condiciones, los melanocitos no migrabancorrectamente para formar rayas.
Bajo el microscopio, Eom capturó imágenes y películas de cómo se comportaban los macrófagos cuando se encontraban al azar con un airineme. Un macrófago aparentemente "engulliría" uno de los paquetes redondos de proteínas globulares en el airineme y lo arrastraría, estirando el aire.
"Ahora sabemos por qué las líneas aéreas parecen tomar una ruta aleatoria y sinuosa", dijo Eom. "Están siendo arrastradas por macrófagos que se mueven al azar".
Pero cuando ese mismo macrófago encontró un melanóforo, el macrófago pareció "pasar" el airineme al melanóforo y alejarse, presumiblemente entregando el mensaje - vía el airineme - al melanóforo.
Eom demostró que las membranas de airineme contienen un tipo de lípido que a menudo es una señal de "comerme" para los macrófagos, lo que puede explicar por qué los macrófagos se adhieren y arrastran a lo largo de estas proyecciones. Él y Parichy planean investigar por qué los macrófagos no digieren elairinemes y cómo se "transfiere" el airineme específicamente a un melanocito.
Pero dada la tendencia de los macrófagos a deambular y recoger objetos, Parichy cree que es poco probable que sea la única instancia de cooptación de macrófagos por parte de células fuera del sistema inmune.
"Es muy plausible que lo que hemos visto aquí ocurra en otros contextos donde los macrófagos juegan un papel importante, desde el desarrollo de tejidos y la regeneración hasta el cáncer", dijo Parichy. "Podemos ver fácilmente cómo los macrófagos podrían facilitar la señalización entre las células en una variedadde situaciones "
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Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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