In vitro Investigación de los efectos de la matriz extracelular rica en hialuronanos en la migración de células de cresta neural

Las células de la cresta neural (NCC) son una población celular multipotente que está presente en los embriones en desarrollo, y se originan en el borde de la placa neural durante la neurulación. Contribuyen a la formación de una variedad de tejidos, incluyendo el sistema nervioso periférico, el sistema cardiovascular, los tejidos craneofaciales y el esqueleto¹. Después de la inducción y la especificación de NCC en el borde de la placa neural, los NCC emigran del neuroepitelio y migran hacia los sitios de tejido derivados de NCC¹.

El hialuronano (HA) es un glicosaminoglicano no sulfatado que se distribuye en una variedad de tejidos como un componente de la matriz extracelular (ECM). La importancia de HA en el desarrollo embrionario se ha demostrado en sistemas modelo a través de la ablación de genes responsables del metabolismo de los hialuronanos. Por ejemplo, se encontró que las mutaciones en los genes de la hialuronano sintasa (Has1 y Has2) en Xenopus conducen a defectos de migración NCC y malformación craneofacial². Además, se ha informado que los proteoglicanos de unión a HA, agrecano y versicano, ejercen efectos inhibitorios sobre la migración de NCC³. En ratones, la ablación de Has2 conduce a defectos graves en la formación del cojín endocárdico, lo que resulta en la letalidad a mediados de la gestación (E9.5-10) ^4,5,6.

Se ha demostrado recientemente que la proteína transmembrana 2 (Tmem2), una hialuronidasa de superficie celular, desempeña un papel crítico en la promoción de la adhesión y migración de células cancerosas mediada por integrina mediante la eliminación de HA asociada a la matriz en los sitios de adhesión ^7,8. Más recientemente, Inubushi et ^al.9 demostraron que una deficiencia en Tmem2 conduce a defectos craneofaciales graves debido a anomalías en la emigración/migración y supervivencia de NCC. En el estudio anterior⁹, la expresión de Tmem2 se analizó durante la formación y migración de NCC. La expresión de Tmem2 se observó en el sitio de la delaminación de NCC y en la emigración de NCC positivos para Sox9 (Figura 1). Además, utilizando células de la cresta neural O9-1 de ratón sin Tmem2, el estudio demostró que la expresión in vitro de Tmem2 era esencial para que las células O9-1 formaran adherencias focales y para su migración a sustratos que contienen HA (Figura 2 y Figura 3)⁹.

Estos resultados indican fuertemente que Tmem2 también es importante para la adhesión y migración de NCC a través de la ECM rica en HA. Sin embargo, el mecanismo molecular de adhesión y migración de NCC dentro de la ECM rica en HA aún no está claro. Por lo tanto, es necesario establecer un sistema experimental de cultivo in vitro para explorar completamente la adhesión y migración de NCC dentro de la ECM rica en HA.

De los numerosos enfoques empleados en la prueba de la migración celular, el ensayo basado en el cierre de heridas celulares es un método simple utilizado con frecuencia en los campos de la fisiología y la oncología¹⁰. Este enfoque es útil debido a su relevancia para el fenotipo in vivo y es eficaz para determinar el papel de fármacos y quimioatrayentes durante la migración celular¹¹. Es posible evaluar la capacidad de migración tanto de masas celulares enteras como de células individuales midiendo las distancias de brecha celular a lo largo del tiempo¹¹. En este manuscrito, se introduce un ensayo modificado in vitro basado en el cierre de heridas para modelar la migración de NCC en tejidos ricos en HA que rodean el tubo neural. Este procedimiento también es aplicable para estudiar diferentes componentes de ECM (es decir, colágenos, fibronectina y laminina) para analizar el papel del andamio de ECM en la migración de NCC.