Abstract

Células são normalmente cercadas pela matriz extracelular (ECM), e a adesão das células ao ECM é um passo chave na sua migração através dos tecidos. As integrinas são receptores importantes para o ECM e formam estruturas chamadas aderências focais (ACs). A formação e desmontagem de ACs são reguladas dinamicamente durante a migração das células. A adesão ao ECM tem sido estudada principalmente usando células cultivadas em um substrato revestido com ECM, onde a taxa de migração celular é determinada pela rotação dos AC’s. No entanto, os eventos moleculares subjacentes à desmontagem dos ACs são menos bem compreendidos. Recentemente identificamos tanto um novo regulador deste processo de desmontagem quanto seus parceiros de interação. Aqui, resumimos nosso entendimento sobre a desmontagem de CA, focando nas proteínas envolvidas neste processo.

1. Introdução

A adesão das células ao ECM é fundamental para a regulação da morfologia celular, migração, proliferação, sobrevivência e diferenciação . Estas funções são indispensáveis durante o desenvolvimento e para a manutenção da arquitetura dos tecidos e para a indução da reparação tecidual. As integrinas são os receptores predominantes que medeiam a adesão das células aos componentes do ECM . As integrinas são expressas na superfície celular como heterodímeros compostos por subunidades não associadas de forma não-vigalorizada α- e β-subunidades. Ambas as subunidades são proteínas transmembranas tipo I contendo tanto um grande domínio extracelular responsável pela ligação aos ligandos ECM quanto uma porção citoplasmática (PC) que recruta múltiplas proteínas intracelulares. Dezoito subunidades diferentes α e 8 β foram caracterizadas em mamíferos, e 24 heterodímeros integradores distintos foram identificados até o momento. Cada integrina reconhece um ligante ECM distinto. Como tal, o repertório de integrinas expressas na superfície de uma célula em particular atua como um sensor do ambiente ECM .

A fixação de células a componentes ECM induz o agrupamento de integrinas na superfície da célula. As porções citoplasmáticas das integrinas agrupadas atuam então como uma plataforma para o recrutamento de proteínas celulares, tais como adaptador/caffold e proteínas de sinalização para a superfície interna da membrana plasmática, onde formam estruturas chamadas aderências focais (FAs) (Figura 1) . As proteínas do adaptador/cafandro nos ACs, como talina, paxilina, tensina, p130Cas e α-actinina, fornecem fortes ligações ao citoesqueleto de actina e, assim, ligam as células firmemente ao ECM . Esta ligação permite a geração da tensão necessária para alterar a morfologia celular e a força de tração necessária para mover o corpo celular durante a migração. Além disso, múltiplas proteínas de sinalização, incluindo quinases ou fosfatases, também são recrutadas para ACs onde transmitem sinais derivados de ECM para vias celulares controlando a proliferação, sobrevivência e migração . Em particular, duas quinases de tirosina bem caracterizadas, a kinase de adesão focal (FAK) e a Src, desempenham papéis centrais nas cascatas de sinalização mediadas por integrinas. Como as integrinas não têm atividade enzimática intrínseca, estas tirosinases transmitem sinais de CA para a maquinaria celular através da fosforilização de múltiplas proteínas associadas à integrina . Assim, tanto FAK como Src atuam como chaves moleculares que disparam uma variedade de respostas celulares via complexos de FA. Há muitas revisões excelentes discutindo como os sinais mediados pela integrina regulam o comportamento celular .

Figura 1
Adesão da célula mediada pela integrina ao ECM. (a) Células suspensas aderem à superfície do ECM via integrinas. Alguns dos contatos de adesão nascentes crescem e formam aderências focais maduras (ACs). (b) As integrinas funcionam como um heterodímero composto por α- e β-chains. (c) As porções citoplasmáticas das integrinas recrutam múltiplas proteínas celulares e formam plataformas reticuladas para regular tanto o citoesqueleto de actina como a transdução de sinal.

O processo de adesão celular ao ECM tem sido estudado por células semeadoras em um substrato revestido de ECM em cultura. Estas análises contribuíram para a elucidação do processo de fixação inicial das células ao ECM e para a formação de estruturas de adesão celular mediadas por integrinas. No entanto, as células também devem se destacar do ECM durante a migração, e o mecanismo e regulação da desmontagem das estruturas de adesão celular é menos bem estudado. Em contraste com a maioria dos artigos de revisão que discutem a adesão celular, nós focamos aqui em nosso entendimento da rotação dos complexos FA durante a migração celular.

2. Adesão de Células através da Formação de Estruturas de Adesão Focal

Células aderem ao ECM através de integrinas e formam complexos FA como discutido em outros lugares . Inúmeras proteínas estão envolvidas na adesão de células mediadas por integrinas, e estas proteínas são referidas coletivamente como o adesivo . Entre estas últimas, a talina é um regulador chave da etapa inicial da montagem da FA . O talin contém duas estruturas de domínio únicas, os domínios da cabeça e da haste . O domínio da cabeça é mediador da ligação ao PC da integrina β-subunidade, enquanto que o domínio da haste contém vários sítios de ligação para as proteínas aderentes, incluindo um para o PC da integrina β, dois sítios para a actina, e vários sítios para a vinculina. Além disso, a talina forma um dimer através de sua hélice carboxi-terminal e assim serve como uma plataforma central para expandir as estruturas estruturais intracelulares mediadas pelas interações proteína-proteína. A ligação do talo à integrina estabiliza o agrupamento ligo-induzido desta última numa etapa inicial da formação da FA, mediando a ligação cruzada de integrinas com actina filamentosa (F-actino) e proteínas F-actino ligantes como vinculina e α-actinina (Figura 3(a)) . Esta estrutura inicial, chamada de FA nascente, é imatura e muitas vezes de curta duração. No entanto, alguns dos CA nascentes crescem e formam CA maduros que requerem tensão baseada em actina regulada pela GTPase Rho pequena e seu efetor ROCK .

3. Regulação dos Complexos de Adesão Focal durante a Migração Celular

A estimulação da formação de complexos de FA aumenta a adesão das células ao ECM, dando origem a células com morfologia disseminada (Figura 2(i)). Em contraste, a desestabilização dos CA reduz a adesão ao ECM e dá origem a células esféricas não aderentes (Figura 2(ii)). Durante a migração celular em um substrato, os ARs captam o ECM de forma a gerar as forças necessárias para puxar o corpo celular para frente. Posteriormente, as células devem se libertar do ECM, de modo a continuar o movimento celular. Como tal, a migração direcional da célula requer a formação contínua e coordenada de ACs na borda dianteira do corpo da célula e a liberação deste acessório na parte traseira (Figura 2(iii)) . O agrupamento das integrinas é a etapa inicial da adesão da célula e é estabilizado para formar ACs ligando-se às fibras de tensão actínica num processo regulado por Rho/ROCK . Por outro lado, a extensão dos microtubos aos CA dispara a sua desmontagem e induz a internalização posterior das integrinas a partir da superfície celular . Portanto, a montagem e desmontagem dos ACs são regulados por diferentes mecanismos. Embora o destino das integrinas internalizadas ainda não tenha sido estabelecido, vários estudos relatam o transporte das integrinas internalizadas da parte posterior para a borda dianteira do corpo celular através do tráfico intracelular de vesículas. Esta reciclagem de integrinas pode contribuir para a migração celular direcional.

Figura 2
A formação e o turnover dos AFs durante a migração celular. A formação e rotação dos ACs é crucial para a adesão celular ao ECM. Uma maior taxa de formação em relação ao turnover leva a uma adesão estável (i). Por outro lado, uma maior taxa de turnover em relação à formação leva a uma aderência instável (ii). Durante a migração celular, tanto a formação rápida quanto o turnover dos ACs são necessários na borda dianteira da migração celular, enquanto o turnover dos ACs é predominante na parte posterior (iii).

Figura 3
Formação e turnover dos ACs. (a) O processo de formação dos ACs. A fixação de células ao ECM induz o agrupamento de integrinas nos locais de fixação. Integrinas aglomeradas recrutam proteínas adaptadoras citoplasmáticas como a talina para a porção citoplasmática das integrinas. Proteínas ligantes à actina, como a vinculina e α-actinina ligam-se ao talin e ligam a estrutura do ECM ao citoesqueleto através da integrina. (b) O processo de rotatividade da FA. FAK fosforilado em Tyr397 desempenha um papel no recrutamento da dinamina reguladora da endocitose em AC através da interação com a proteína Grb2 adaptadora. A extensão das MTs inicia a internalização das integrinas de uma forma dependente da dinamina. Durante o processo de endocitose da integrina, observa-se uma rápida desfosforização do FAK em Tyr397.

4. Fatores envolvidos na desmontagem dos CA

Os eventos moleculares que levam à desmontagem dos CA ainda não são bem compreendidos, embora alguns conhecimentos fragmentados tenham se acumulado recentemente . Mais importante, foi estabelecido que os microtubos (MTs) desempenham um papel crucial na indução da desmontagem de FA . Os TMs se estendem aos AFs e acionam o processo de desmontagem. Durante a fase final, a internalização das integrinas é mediada pela dinamina, uma GTPase que regula a endocitose, e a FAK está envolvida no recrutamento da dinamina nos CA (resumido na Figura 3(b)).

Nas seções seguintes, resumimos as proteínas envolvidas na desmontagem e relacionamos seu envolvimento neste processo de modo a gerar um modelo mais coordenado de desmontagem com base em descobertas recentes. Vários fatores de desmontagem e suas estruturas de domínio estão esquematicamente ilustrados na Figura 4.

Figura 4

Estruturas de domínio dos fatores de desmontagem de FA. FAK: FERM (proteína 4.1, ezrina, radixina e homologia de moesina), PR (motivo rico em prolina), FAT (focal adhesion targeting), pY (phosphorylated tirosine), Dynamin: PH (homologia de pleckstrin), GED (domínio effector GTPase), PTP-PEST: PR (motivo rico em prolina), SHP-2: SH2 (domínio src homology 2), PTP-1B: PR (motivo rico em prolina), ERTD (domínio reticulo-alvo endoplasmático), m-Calpain: I (possível região auto-inibitória), IIa e IIb (domínio protease), III (locais de ligação de fosfolípidos putativos), e IV (região contendo 4 motivos EF-hand), ZF21: FYVE (Fab1, YOTB, Vac1, e EEA1), PH-like (pleckstrin homology-like).

4.1. Microtubos

A importância das MTs para a desmontagem de FA foi demonstrada usando nocodazol, que perturba as MTs polimerizadas em células aderentes ao ECM . A exposição das células ao nocodazol estabiliza as estruturas de FA, impedindo a sua desmontagem e, assim, aumenta a aderência das células ao ECM. A remoção do medicamento dos meios de cultura inicia a desmontagem dos MA de forma síncrona e a recuperação das estruturas de MT . Assim, o uso deste fármaco permite-nos analisar o processo de desmontagem do AF independentemente da formação do AF. A fosforilação de tirosina das proteínas dentro dos MA aumenta após a exposição ao nocodazol e diminui rapidamente após a sua remoção. A extensão das MTs para AFs foi observada por microscopia de imagem ao vivo, e o direcionamento das MTs para AFs parece acionar a desmontagem de AF. Desde que a proteína MT motora, kinesina-1, tem sido implicada na regulação da desmontagem de FA induzida por MT, as MTs podem fornecer fatores de desmontagem aos CA de forma dependente da kinesina-1.

Como a extensão das MTs aos CA dispara a liberação da adesão celular e promove a migração celular, é interessante como o direcionamento das MTs aos CAs é regulado durante a indução da motilidade celular. De fato, os GTPases da família Rho regulam a captura e estabilização de MTs estendidas para o córtex celular através de seus efetores a jusante, e as MTs, por sua vez, têm demonstrado afetar a atividade dos GTPases Rho. Embora não esteja claro exatamente como as MTs têm como alvo os CA, os filamentos de actina presumivelmente desempenham um papel.

4.2. Kinesin-1

Kinesin-1 é um membro da superfamília de kinesin de proteínas motoras e é também conhecido como kinesin convencional . A kinesina-1 desempenha um papel crucial no tráfico de proteínas ao longo das MTs polimerizadas até à direcção de mais fim de MTs. A inibição da cine-1 nos fibroblastos de Xenopus, utilizando um anticorpo específico ou a expressão forçada de um mutante dominante-negativo, leva à estabilização dos MA acompanhados por um aumento do seu tamanho e uma redução do seu número, como foi visto nas células expostas ao nocodazol . Estes achados sugerem que a atividade da kinesina-1 é necessária para o turnover dos ACs. Embora o nocodazol inibe a polimerização das MTs, a inibição da atividade da cine-1 não afeta nem o direcionamento das MTs para os ARs, nem a dinâmica de polimerização das MTs. Isto sugere que os fatores de desmontagem de AF são transmitidos ao longo das MTs de forma dependente da kinesina-1.

4,3. A adesão focal Kinase

FAK está envolvida tanto na maturação como na rotação dos AFs . No entanto, a deficiência de FAK tem um efeito maior na desmontagem do que na formação de CA, dando origem a uma taxa reduzida de turnover de CA, levando a um aumento do nível de CA em estado estacionário. FAK contém um domínio N-terminal FERM (proteína 4.1, ezrin, radixin e homologia moesin), um domínio kinase central, e um domínio COOH-terminal focal adhesion-targeting (FAT), como ilustrado na Figura 4. O domínio FERM é encontrado em muitas proteínas e medeia as interações proteína-proteína . O domínio FAK FERM mostrou ligar o PC da integrina β1 e receptores de fator de crescimento . Uma análise recente da estrutura do domínio FERM indicou que ele liga a fenda catalítica do domínio cinase . Esta interação intramolecular impede a autofosforilação do Tyr397, que é um pré-requisito para a fosforilação sucessiva do FAK por Src. A autofosforilação do FAK pelo Tyr397 é elevada em células cancerosas altamente móveis e invasivas . O Src liga-se ao Tyr397 fosforilado e a outros fosforilatos múltiplos resíduos de tirosina dentro do FAK, incluindo o Tyr576 e o Tyr577 dentro do domínio cinase, o Tyr861 localizado entre o domínio cinase e FAT e o Tyr925 dentro do domínio FAT. A fosforilação dentro do domínio cinase é crucial para a atividade cinase completa. O Tyr861 fosforilado medeia a interação do FAK com o talin e a paxilina . A fosforilação no Tyr925 é necessária para a interação do FAK com o Grb2 . A ligação de Grb2 a FAK ajuda a recrutar a dinamina para ACs . Este complexo ternário é responsável pela internalização das integrinas e assim induz a rotação dos ACs. Contudo, o papel do FAK durante a desmontagem do FAK não é tão simples. Enquanto o pTyr397 FAK é necessário para o recrutamento de dinamina, a sua desfosforilação é induzida após a extensão das MTs aos CA, e esta é uma etapa prévia para a desmontagem sucessiva dos CA. Assim, o FAK é um regulador central da formação e desmontagem dos CA, e para a transmissão de sinais mediados por integrinas. No entanto, a deficiência de FAK tem pouco efeito sobre a formação de AF, mas, no entanto, tem demonstrado estabilizar os CA. As funções do FAK durante a formação de AF podem ser desempenhadas por outras kinases redundantes ou fatores recrutados para AF.

4.4. Dynamin

Dynamin é uma GTPase que foi identificada como uma proteína de ligação à MT . Três genes independentes de dinamina foram identificados. A dinamina I é expressa especificamente nos neurônios, e a dinamina III é expressa exclusivamente nos testículos, pulmão e cérebro, enquanto a dinamina II é expressa ubíquamente . A estrutura de domínio comum às dinaminas é mostrada na Figura 4. A dinamina é necessária para a internalização das integrinas durante o turnover da FA dependente da MT . O terminal carboxil da dinamina contém um motivo rico em prolina (PR), que é indispensável para a montagem de um complexo ternário com FAK e Grb2 . O motivo PR da dinamina também interage com as MTs. As dinaminas recrutadas para a superfície interna da membrana celular se montam em um anel ao redor dos CA e iniciam a internalização das integrinas quando os CA são suficientemente desmontados. A deficiência de FAK reduz acentuadamente a acumulação de dinamina ao redor de ACs. A interação do polímero tubulínico com a dinamina aumenta acentuadamente a atividade da GTPase desta última, embora o significado fisiológico disto não seja claro .

4,5. Fosfatases

Um conjunto específico de proteínas tirosina fosfatases medeia a desfosforização do FAK em Tyr397 após a extensão das MTs para os ACs . Estes incluem PTP-PEST, SHP-2, e PTP-1B. Entretanto, não está claro se a desmontagem de FA requer uma ação concertada das três fosfatases ou se a ação de uma única fosfatase é suficiente, dependendo do contexto celular.

PTP-PEST é conhecida por regular a adesão e migração celular (Figura 4) . Como Zheng et al. relataram, os desfosforilatos PTP-PEST FAK em Tyr397 na ativação por um sinal oncogênico induzido por Ras . Ras induz a ativação do ERK através da cascata Fgd1-Cdc42-PAK1-MEK1, resultando na interação entre FAK e PTP-PEST. Os fosforilatos ERK ativados FAK no Ser910, e o Ser910 fosforilado e o resíduo Pro911 adjacente servem como um local de ligação para a cis/trans isomerase peptidyl-prolyl (PIN1). O PIN1 estimula a ligação do FAK ao PTP-PEST, de forma dependente da actividade isomerase do PIN1, embora o papel exacto da actividade isomerase não seja claro. PTP-PEST em seguida desfosforilatos pTyr397 . Intrigantemente, a substituição de FAK Tyr397 por Phe promove metástase de fibroblastos de rato v-H-Ras-transformados.

SHP-2 também pode desfosforilar FAK em Tyr397 . SHP-2 contém dois domínios SH2 em seu N-terminal (Figura 4), e o N-terminal a maioria dos dois atua como inibidor intramolecular da atividade da fosfatase . Esta inibição pode ser liberada por Gab2, uma homologia de domínio pleckstrin (PH) contendo a proteína de acoplamento. Gab2 liga o domínio N-terminal SH2 e expõe o domínio da fosfatase de SHP-2, liberando a inibição intramolecular . A deficiência de SHP-2 em células cultivadas aumenta o número de ACs e prejudica a migração celular . Estes achados fazem lembrar o fenótipo das células com deficiência de FAK. Entretanto, não há evidências claras de que a SHP-2 se localiza nos ACs durante sua rotação. SHP-2 pode ser recrutado para AC por interação com as tirosinas fosforiladas de Gab2 através de seus dois domínios SH2.

Existem vários substratos para PTP-1B em AC, incluindo FAK, Src, e α-actinina . O PTP-1B é um regulador complicado de FAK. Ele mede diretamente a desfosforilação do pTyr397 mas também pode promover a fosforilação do mesmo resíduo de tirosina por Src . Como Zhang relatou, α-actinina desempenha um papel fundamental nas funções duplas de PTP-1B . α-Actinina fosforilada em Tyr12 promove a dissociação de Src ligada a FAK em pTyr397. Isto permite ao PTP-1B desfosforizar o pTyr397 exposto. Por outro lado, o PTP-1B pode desfosforilar α-actinina pTyr12 de forma a aumentar a piscina de Src livre de α-actinina que está então disponível para o FAK fosforilato. Ao mesmo tempo, o PTP-1B pode ativar o Src através da desfosforilação do Src pTyr527, que medeia a inibição intramolecular da atividade do Src. Em geral, a desfosforilação do FAK pelo PTP-1B melhora a fosforilação subsequente do FAK pelo Src. Estas funções do PTP-1B podem desempenhar papéis na rotação dinâmica dos CA durante a fixação dinâmica das células, ao invés de simplesmente promover o descolamento.

4.6. m-Calpain

m-Calpain, também conhecido como Calpain-2, é um membro da família das proteases intracelulares dependentes de cálcio. Ela compreende cinco domínios funcional e estruturalmente distintos. Domínio I é uma possível região auto-inibitória, e é clivada por autólise. O domínio II é um domínio catalítico composto por dois subdomínios divididos (IIa e IIb) ligados por um laço chamado fenda catalítica. O domínio III é uma suposta região reguladora da atividade protease, e contém locais de ligação de fosfolipídeos. O domínio IV contém quatro motivos EF mão que são necessários para ligar o cálcio.

m-Calpain foi mostrado para regular o turnover de AF por meio da clivagem de múltiplas proteínas relacionadas a AF, tais como talina, FAK, e paxilina . O talin é um substrato bem estabelecido de m-Calpain durante a rotatividade de AF . m-Calpain cliva um local entre a cabeça e os domínios da barra e, assim, desencadeia a quebra estrutural da estrutura de AF . FAK também é clivada por m-Calpain entre os dois domínios PR terminal C . A decomposição de AFs por m-Calpain também requer MTs . Embora o papel preciso das MT na desagregação dos CA por m-Calpain não seja claro, a ZF21 presumivelmente desempenha um papel como explicado na próxima seção . O FAK pode ligar ERK/MAPK e m-Calpain, e pode ser uma plataforma onde o m-Calpain pode ser activado pelo ERK/MAPK . A limpeza dos componentes dos CC por m-Calpain supostamente facilita a internalização das integrinas ao interromper a grande estrutura interligada dos CC.

4.7. ZF21

ZF21 contém um domínio FYVE, que se liga ao fosfatidilinositol-3-fosfato que é enriquecido nas camadas lipídicas das membranas plasmáticas. Embora existam 38 FYVE de domínio contendo proteínas em mamíferos, eles não têm necessariamente estruturas ou funções de domínio comuns. ZF21 inicialmente atraiu nossa atenção como possível parceiro de interação da cauda citoplasmática da metaloproteinase tipo membrana, MT1-MMP, mas posteriormente foi determinado como sendo um regulador do turnover de FA . ZF21 é expresso quase ubíquamente em vários tipos de células adesivas. O domínio FYVE da ZF21 está localizado no meio da proteína, e a região terminal C da proteína contém uma nova dobra protéica que é semelhante ao domínio PH, mas faltam os aminoácidos com carga positiva necessários para ligar o fosfolipídeo . Curiosamente, a ZF21 liga múltiplas proteínas de desmontagem FA, incluindo FAK, β-tubulin, m-Calpain, e SHP-2 . O domínio FYVE da ZF21 liga o FAK, e o domínio PH liga o β-tubulin. Quase toda a cadeia de polipeptídeos ZF21 é necessária para ligar m-Calpain e SHP-2. A substituição do domínio FYVE da ZF21 por um domínio correspondente derivado da EEA1, outro membro do domínio FYVE que contém proteínas, elimina sua capacidade de ligar FAK e revoga sua capacidade de mediar a desmontagem FA induzida pelo MT .

Knockdown da expressão ZF21 em células previne a desmontagem FA induzida pelo MT, bem como eventos relacionados à desmontagem, tais como a desfosforização do FAK no pTyr397 e a internalização das integrinas . A ligação de ZF21 a FAK é importante para a regulação da desmontagem de FA porque a substituição do domínio FYVE pelo da EEA1 elimina tanto a ligação de FAK como a desmontagem de FAK . O domínio tipo PH também é indispensável para a atividade da ZF21 . Em conjunto, estes achados sugerem que ZF21 associa com vesículas endossômicas que se movimentam em MT através de uma interação entre o domínio FYVE e o fosfatidilinositol-3-fosfato dentro da membrana da vesícula. O domínio semelhante ao PH, que medeia uma interação com β-tubulin, pode ajudar a estabilizar a interação de ZF21 com MTs e então cavalgar sobre vesículas. A capacidade da ZF21 de ligar SHP-2 e m-Calpain pode facilitar o transporte deste último para ACs via vesículas carregadas em MTs (Figura 5). Ao apontar as MTs para AFs, a ZF21 pode ser transferida para AFs uma vez que pode ligar FAK, e a ZF21 transferida para AFs pode subsequentemente ancorar as MTs às AFs. O Gab2 em AF pode facilitar a desfosforização do FAK pelo SHP-2 transportado nos MT. Estes eventos são presumivelmente seguidos pela decomposição dos componentes FA pela atividade proteolítica de m-Calpain.

Figura 5
Um modelo para o recrutamento de fatores de desmontagem para os CA. Neste modelo, a ZF21 transporta os fatores de desmontagem de FA através do transporte intracelular de vesículas em MTs. ZF21 associa com as vesículas endossômicas por ligação ao fosfatidilinositol-(3)-fosfato através de seu domínio FYVE. m-Calpain e SHP-2 podem ser carregados em ZF21 transportados pelas vesículas. A ZF21 também pode ser encontrada em FAs pela interação com FAK, e a capacidade da ZF21 de ligar β-tubulin pode atuar como uma função docking para as MTs estendidas em FAs a fim de descarregar os fatores transportados no destino.

A importância da ZF21 para a migração celular nos deu uma pista para entender seu papel no turnover de FA . A eliminação da expressão de ZF21 pelo shRNA nas células cancerosas induziu a propagação celular no ECM e suprimiu a migração celular. A adesão e migração celular mediada pela integração são importantes durante a invasão e metástase das células cancerígenas, embora estruturas semelhantes ao FA não sejam obviamente reconhecíveis na maioria das células circundadas pelo ECM. De fato, a eliminação da expressão de ZF21 no carcinoma mamário humano MDA-MB231 suprime a formação de colônias metastáticas no pulmão após a injeção das células na veia caudal de camundongos. No entanto, é possível que ZF21 regule a metástase das células cancerígenas por mecanismos distintos da regulação do turnover de FAs.

5. Conclusão

O nosso entendimento do mecanismo de turnover de FA permanece fragmentário. Entretanto, os mecanismos que regem a migração das células devido à adesão regulada são cruciais para a compreensão da invasão e metástase das células cancerígenas. O turnover dos CA é iniciado pela extensão das MT para CA e é completado pela internalização das integrinas a partir da superfície celular. Vários fatores têm sido implicados no processo de desmontagem dos CA. Em particular, o ZF21 recentemente identificado lançou luz sobre este processo, devido à sua capacidade de ligar múltiplas proteínas envolvidas na desmontagem de AF. É de notar que os AF não são observados em células cultivadas em uma malha de colágeno, indicando que a presença de estruturas de adesão celular baseadas em integrina depende se as células estão aderindo a uma superfície rígida (2D) ou se estão embutidas dentro de um ECM tridimensional (3D) . As tecnologias avançadas de imagem são ferramentas poderosas para elucidar os papéis dinâmicos dos fatores de desmontagem de FA durante a migração e invasão celular.

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