Comportamentos oscilatórios e montagem hierárquica de estruturas contráteis em células intercaladas

Flutuações no tamanho da superfície apical celular têm sido associadas à constrição apical e invaginação tecidual. No entanto, atualmente não se sabe se os comportamentos oscilatórios apicais são uma propriedade única das células constritoras ou se constituem uma característica universal do equilíbrio de forças entre células em tecidos multicelulares. Aqui, buscamos determinar se comportamentos celulares oscilatórios ocorrem em paralelo com a intercalacão celular durante o processo morfogenético de alongamento do eixo no embrião de Drosophila. Aplicamos imagem de embriões vivos em tempo real com múltiplas cores e SIESTA, uma ferramenta integrada para segmentação, rastreamento e análise automatizada e semiautomatizada de sequências de imagens. Usando SIESTA, identificamos ciclos de contração e expansão da superfície apical em células intercaladas e os caracterizamos nas escalas molecular, celular e tecidual. Demonstramos que as oscilações apicais são anisotrópicas, e essa anisotropia depende da presença de junções celulares intactas e pistas espaciais fornecidas pelo sistema de padronização anterior-posterior. Comportamentos celulares oscilatórios durante o alongamento do eixo estão associados à montagem e desmontagem hierárquica de estruturas actomiosínicas contráteis no córtex medial da célula, com a locação de actina precedendo a de miosina II e com a locação de ambas as proteínas precedendo mudanças na forma celular. Discutimos modelos para explicar como a arquitetura das redes citoesqueléticas regula seu comportamento contrátil e os mecanismos que dão origem a comportamentos celulares oscilatórios em células intercaladas.