Demostración de conexiones mecánicas entre integrinas, filamentos citoesqueléticos y nucleoplasma que estabilizan la estructura nuclear

Informamos aquí que las células vivas y los núcleos están interconectados de tal manera que un tirón mecánico en los receptores de la superficie celular puede cambiar inmediatamente la organización de los ensamblajes moleculares en el citoplasma y el núcleo. Cuando se tiraron de las integrinas mediante micromanipulación de microesferas unidas o micropipetas, los filamentos citoesqueléticos se reorientaron, los núcleos se distorsionaron y los nucleolos se redistribuyeron a lo largo del eje del campo de tensión aplicado. Estos efectos fueron específicos para las integrinas, independientes de la distorsión de la membrana cortical, y fueron mediados por conexiones directas entre el citoesqueleto y el núcleo. Los microfilamentos de actina mediaron la transferencia de fuerza al núcleo a baja deformación; sin embargo, el desgarro del gel de actina resultó en una mayor distorsión. En contraste, los filamentos intermedios mediaron eficazmente la transferencia de fuerza al núcleo en ambas condiciones. Estos sistemas de filamentos también actuaron como cables moleculares para rigidificar mecánicamente el núcleo y anclarlo en su lugar, mientras que los microtúbulos actuaron para mantener abierto el entramado de filamentos intermedios y estabilizar el núcleo contra compresión lateral. Por lo tanto, las conexiones moleculares entre integrinas, filamentos citoesqueléticos y andamios nucleares pueden proporcionar un camino discreto para la transferencia de señales mecánicas a través de las células, así como un mecanismo para producir cambios integrados en la estructura celular y nuclear en respuesta a cambios en la adhesividad o mecánica de la matriz extracelular.