La formación de los vasos sanguíneos es un proceso complejo en el que intervienen la interacción de proteínas y fuerzas mecánicas. En dos estudios, un equipo de investigadores del Biozentrum de la Universidad de Basilea (Suiza) ha descubierto nuevos mecanismos en la formación de los vasos sanguíneos.
El equipo demostró cómo interactúan las células durante la formación del lumen vascular y el papel fundamental de las fuerzas dinámicas en este proceso. Estos nuevos conocimientos sobre la formación de los vasos sanguíneos pueden proporcionar posibles enfoques en el tratamiento de las enfermedades vasculares.
Los vasos sanguíneos recorren todo el cuerpo y transportan nutrientes y oxígeno a través de la sangre circulante. Durante la formación de los vasos, las células forman primero lúmenes locales, que luego se fusionan para formar una red tubular continua. Las uniones entre las células individuales deben estar bien selladas y ser estables para garantizar la integridad vascular y evitar fugas.
En dos estudios, el equipo del profesor Markus Affolter en el Biozentrum de la Universidad de Basilea ha investigado más a fondo la formación de los vasos sanguíneos en el pez cebra. Los científicos han descubierto que la proteína Rasip1 desempeña un papel clave en la formación del lumen vascular. Además, han descubierto que las fuerzas de contracción son impulsoras esenciales de las interacciones celulares, lo que permite la formación continua del lumen vascular.
Rasip1 juega un papel clave en la formación de vasos
En el primer estudio, publicado en Nature Communications , los científicos demostraron que la proteína Rasip1 está implicada decisivamente en los pasos iniciales de la formación del lumen, que se produce en el punto de adhesión entre dos células endoteliales . Su atención se centró especialmente en la unión entre dos células, los puntos de adhesión.
Observaron que este sitio de adhesión se transforma en un espacio hueco como las mitades de una cáscara de nuez con un anillo adhesivo pegajoso en el lateral. En este proceso, la proteína Rasip1 desempeña un papel importante: «Mueve las proteínas de adhesión del centro a la periferia y permite que el lumen se infle en el medio», dice el primer autor, el Dr. Jianmin Yin.
Las fuerzas de tracción entre las células garantizan la formación correcta de los vasos.
En un estudio separado publicado en Angiogenesis , el equipo examinó el papel de las fuerzas contráctiles reguladas por las proteínas Heg1 y Ccm1.
«Hemos descubierto que estas fuerzas contráctiles entre las células son esenciales. Sólo cuando su intensidad está regulada con precisión las células interactúan correctamente, lo que permite la formación adecuada de los vasos», explica Jianmin Yin.
Los científicos han descubierto un mecanismo en el que las fuerzas de tensión coordinadas a lo largo de las uniones célula-célula promueven el crecimiento coordinado de los vasos sanguíneos .
«Hemos descubierto que las pequeñas fuerzas generadas por la contracción rítmica de las estructuras celulares estabilizan las uniones celulares y, por lo tanto, ayudan a mantener su forma», afirma Heinz Georg Belting, quien dirigió el estudio. Al activar selectivamente estas fuerzas, los investigadores también pudieron corregir las conexiones celulares defectuosas. Estos hallazgos subrayan la importancia de estas fuerzas para una red vascular saludable.
Una nueva comprensión de la formación de los vasos sanguíneos
Los descubrimientos sobre el papel específico de las fuerzas dinámicas y la regulación de las proteínas profundizan nuestra comprensión del proceso de formación de los vasos sanguíneos. «Sigue siendo sorprendente observar este proceso en el organismo vivo y sacar nuevas conclusiones», afirma Belting.
«Cuando se altera el equilibrio de fuerzas en la unión celular, o las proteínas desequilibran el proceso, no se puede formar una estructura orgánica estable, lo que da lugar al desarrollo de vasos sanguíneos defectuosos».
Estos nuevos hallazgos de investigación podrían proporcionar una base para el desarrollo de estrategias para el tratamiento de trastornos vasculares como aneurismas o enfermedad arterial oclusiva periférica.
En el futuro, los científicos planean utilizar métodos biofísicos para examinar este proceso más de cerca con el objetivo de comprender mejor los mecanismos moleculares de la formación de los vasos sanguíneos .
Más información: Jianmin Yin et al, Initiation of lumen education from junctions via Differential actomyosin contractility regulatory by dynamic recruitment of Rasip1, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-54143-y
Jianmin Yin et al., Las fuerzas contráctiles oscilatorias refinan las interacciones entre células endoteliales para la formación continua del lumen gobernada por Heg1/Ccm1, Angiogenesis (2024). DOI: 10.1007/s10456-024-09945-5
