Migración Celular y Transición Epitelio-Mesenquimal
La construcción de un embrión requiere el movimiento celular, y una forma clave en que las células adquieren esta capacidad es a través de la transición epitelio-mesenquimal (EMT), en la que las células epiteliales fuertemente unidas pierden sus uniones célula-célula y su polaridad apico-basal, y adquieren las propiedades migratorias e invasivas de las células mesenquimales. La EMT y el proceso inverso permiten que las láminas cohesivas liberen células individuales que se desplazan a nuevas ubicaciones, como ocurre durante la gastrulación y la formación de la cresta neural. En conjunto, la EMT y la migración dirigida reposicionan las células para que los tejidos se formen en los lugares correctos.
Definition
La transición epitelio-mesenquimal es un programa celular reversible en el que una célula epitelial pierde sus uniones y su polaridad apico-basal, y adquiere un fenotipo mesenquimal con polaridad anteroposterior y una mayor motilidad e invasividad; la migración celular es el movimiento dirigido resultante de las células a través del embrión.
Scope
Esta entrada aborda qué es la EMT, los eventos moleculares que la impulsan, sus funciones en el desarrollo normal y cómo se mueven las células una vez que adquieren la capacidad migratoria. Trata la EMT y la migración celular del desarrollo como temas moleculares y celulares, y tiene un propósito de referencia y educativo, no de orientación clínica.
Core questions
- ¿Qué cambios moleculares convierten una célula epitelial en una célula mesenquimal migratoria?
- ¿Qué eventos del desarrollo dependen de la EMT y la migración celular?
- ¿Cómo detectan las células migrantes la dirección y alcanzan sus destinos?
- ¿Cómo se relaciona la EMT en el desarrollo con su reactivación en enfermedades?
Key concepts
- Pérdida de uniones célula-célula y polaridad apico-basal
- Factores de transcripción de la EMT (Snail, Slug, Twist, ZEB)
- Regulación a la baja de la E-cadherina
- Adquisición de motilidad e invasividad
- Transición mesenquimal-epitelial (el proceso inverso)
- Migración de la cresta neural y gastrulación
- Remodelación del citoesqueleto y adhesión célula-matriz
Key theories
- La EMT como programa de desarrollo reversible
- La EMT es un cambio coordinado y reversible en el que las vías de señalización activan factores de transcripción como Snail, Slug, Twist y ZEB que reprimen genes epiteliales e inducen genes mesenquimales, permitiendo que las células se desprendan y migren y, a través de la transición inversa, se reepitelicen en su destino.
- Clasificación de los contextos de la EMT
- La EMT se ha organizado en tipos asociados con el desarrollo, con la cicatrización de heridas y la fibrosis, y con la progresión del cáncer, compartiendo un núcleo molecular común pero ocurriendo en diferentes entornos biológicos, lo que aclara cómo un programa de desarrollo se reutiliza en enfermedades.
Mechanisms
La EMT es impulsada por señales del desarrollo —incluyendo las vías TGF-beta/BMP, Wnt, Notch y de factores de crecimiento— que activan un conjunto central de factores de transcripción como Snail, Slug, Twist y ZEB. Estos factores reprimen los genes epiteliales, notablemente la molécula de adhesión célula-célula E-cadherina, e inducen genes mesenquimales, por lo que la célula desmantela sus uniones estrechas y adherentes, pierde la polaridad apico-basal y remodela su citoesqueleto para adoptar una polaridad anteroposterior. Luego, la célula extiende protrusiones, forma y renueva adhesiones a la matriz extracelular, y se mueve mediante protrusión, unión y retracción coordinadas. En el embrión, esto permite eventos como la ingresión de células durante la gastrulación y la delaminación y migración de las células de la cresta neural, que viajan a lo largo de rutas definidas guiadas por señales extracelulares antes de diferenciarse. Dado que la EMT es reversible, las células migrantes pueden experimentar la transición mesenquimal-epitelial inversa para reensamblarse en epitelios en su nueva ubicación.
Clinical relevance
El mismo programa de EMT que impulsa la morfogénesis normal se reactiva en la fibrosis tisular y en la invasión y metástasis del cáncer, lo que convierte a la EMT del desarrollo en un marco de referencia para comprender estos procesos. Esta entrada explica el mecanismo con fines de referencia y educación, y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento.
Evidence & guidelines
La evidencia proviene de la biología celular y del desarrollo —estudios de gastrulación y cresta neural en embriones modelo, disección molecular de factores de transcripción de la EMT e imágenes en vivo de células migrantes— sintetizada en literatura de revisión y libros de texto, en lugar de guías clínicas.
History
El reconocimiento de que las células embrionarias pueden alternar entre estados epiteliales y mesenquimales surgió de estudios sobre la gastrulación y la migración de la cresta neural. Durante las décadas siguientes, se definió el control molecular de la EMT, con la identificación de factores de transcripción que reprimen la E-cadherina e impulsan la transición, y la comprensión de que el programa de desarrollo se reutiliza en la fibrosis y el cáncer atrajo una amplia atención biomédica hacia la EMT e impulsó esfuerzos para clasificar sus contextos.
Debates
- ¿Es la EMT un interruptor de todo o nada o un espectro de estados intermedios?
- Se debate si las células se convierten completamente entre identidades epiteliales y mesenquimales o si pasan por estados parciales o híbridos estables con características mixtas, existiendo una creciente evidencia de que los estados intermedios son comunes y funcionalmente importantes.
Key figures
- Jean Paul Thiery
- M. Angela Nieto
- Raghu Kalluri
- Robert Weinberg
- Rik Derynck
Related topics
Seminal works
- thiery-2009
- kalluri-weinberg-2009
- lamouille-2014
Frequently asked questions
- ¿Por qué las células epiteliales deben someterse a la EMT para migrar?
- Las células epiteliales se mantienen en su lugar mediante uniones y polaridad apico-basal; la EMT desmantela estas características y remodela el citoesqueleto, otorgando a la célula la polaridad anteroposterior y la adhesión reducida que necesita para desprenderse y moverse.
- ¿Es la EMT permanente?
- No. La EMT es reversible: las células que han migrado pueden experimentar la transición mesenquimal-epitelial inversa y reensamblarse en tejido epitelial en su destino.