Migración celular

Mecanismo general

Una célula en movimiento sigue, a grandes rasgos, un ciclo que se repite miles de veces: primero proyecta hacia delante prolongaciones de membrana sostenidas por actina, entre ellas el lamelipodio y el filopodio; después ancla esas prolongaciones al sustrato mediante proteínas de adhesión, en particular integrinas; a continuación genera tracción sobre ese anclaje para desplazar el cuerpo celular; y por último libera las adhesiones de la zona posterior, que se retrae. La repetición coordinada de estas cuatro fases produce un avance neto, aunque cada célula lo module con su propio ritmo y sus propias pausas.

Migración individual y migración colectiva

Cuando cada célula avanza por su cuenta, sin mantener contacto estable con sus vecinas, se habla de migración individual: es el patrón típico de los leucocitos que patrullan los tejidos. En la migración colectiva, en cambio, las células conservan sus uniones intercelulares y se desplazan como un grupo cohesionado, con una polaridad de frente y de retaguardia compartida por todo el conjunto. Este segundo modo es el que emplean, por ejemplo, las células de la cresta neural durante el desarrollo embrionario, que migran en cadenas desde el tubo neural hacia regiones distantes del embrión, o el epitelio que se desliza como una lámina para cerrar una herida cutánea.

Migración ameboide y migración mesenquimal

Existe otra clasificación, independiente de la anterior, según la forma que adopta la célula y su grado de dependencia de la matriz extracelular. En el modo mesenquimal la célula se alarga, se adhiere con fuerza a la matriz a través de integrinas y, con frecuencia, degrada proteolíticamente el entorno para abrirse paso; es el patrón habitual de los fibroblastos. El modo ameboide, característico de los leucocitos y de algunas células tumorales, prescinde en gran medida de esa degradación: la célula se deforma para colarse entre los espacios ya existentes de la matriz, con una adhesión débil que le permite avanzar con rapidez. Algunas células cambian de un modo a otro según las condiciones del entorno, una propiedad conocida como plasticidad migratoria.

Cuándo y para qué migran las células

Durante el desarrollo embrionario, la migración celular coordinada da forma a órganos enteros: la mencionada cresta neural, el tejido que originará el sistema nervioso periférico y buena parte del esqueleto facial, recorre distancias considerables antes de diferenciarse en su destino final. En el organismo adulto, los leucocitos migran de manera constante desde la sangre hacia los tejidos como parte de la vigilancia inmunitaria, y en una herida cutánea son los queratinocitos y los fibroblastos los que migran hacia el centro de la lesión para cerrarla.

La cara patológica del mismo mecanismo aparece en el cáncer. Las células de un tumor que adquieren capacidad migratoria pueden desprenderse de la masa original, invadir el tejido circundante y alcanzar vasos sanguíneos o linfáticos, un paso necesario para la metástasis. No es casualidad que buena parte de lo que hoy se sabe sobre la migración celular proceda precisamente de la investigación oncológica.

Diferenciación con términos afines

Migración, sin más, es un término genérico que en medicina designa cualquier cambio de lugar de una estructura biológica, célula incluida; migración celular es, por tanto, uno de sus usos concretos. Quimiotaxis es algo más restringido todavía: describe la migración celular cuando está dirigida por un gradiente de sustancias químicas, de modo que la célula no solo se mueve, sino que lo hace hacia una fuente concreta de señal. Diapedesis no es un sinónimo de migración celular: es un paso muy específico dentro de ella: el momento en que un leucocito atraviesa la pared de un vaso sanguíneo para pasar de la circulación al tejido.

Preguntas frecuentes

¿La migración celular es lo mismo que la quimiotaxis?

No. La quimiotaxis es un tipo particular de migración celular, aquella que sigue un gradiente químico hacia una fuente de señal. Una célula puede migrar sin que su trayectoria esté guiada por ningún estímulo de este tipo.

¿Qué diferencia hay entre migración ameboide y mesenquimal?

La principal es la adhesión a la matriz extracelular: fuerte y con degradación proteolítica en el modo mesenquimal, débil y sin apenas degradación en el ameboide. De ahí también su diferencia de velocidad, mayor en el segundo caso.

¿Todas las células migran del mismo modo?

No, y una misma célula puede incluso cambiar de estrategia según el entorno que encuentre a su paso, algo especialmente estudiado en células tumorales con capacidad de adaptar su modo de invasión.

¿Por qué se relaciona tanto con el cáncer?

Porque la capacidad de una célula tumoral para migrar e invadir tejidos vecinos es el primer paso hacia la metástasis. Buena parte de la investigación sobre los mecanismos moleculares de la migración celular procede, de hecho, de laboratorios de oncología.

Referencias

1. PMC (NIH): The molecular mechanisms of transition between mesenchymal and amoeboid invasiveness in tumor cells
2. Journal of Cell Biology (Rockefeller University Press): Collective cell migration in development
3. PMC (NIH): Using Zebrafish to Study Collective Cell Migration in Development and Disease
4. PMC (NIH): Amoeboid-mesenchymal migration plasticity promotes invasion only in complex heterogeneous microenvironments