La haptotaxis es crucial para la dirección y la mejora de las células y se ha estudiado in vitro utilizando tanto gradientes como ensayos de franjas que presentan una selección binaria entre la protección total y la protección 0 de una señal proteica. Sin embargo, las franjas proporcionan únicamente una selección entre los extremos, mientras que para los gradientes, la saturación del receptor celular, el historial de migración y la persistencia direccional confunden la interpretación de las respuestas móviles. Aquí, introducimos los ensayos de franjas de nanodot (NSA) formados por franjas contiguas de matrices de nanodot con una protección de suelo totalmente diferente.

Se diseñaron 21 mezclas por pares utilizando 0, 1, 3, 10, 30, 44 y 100% de franjas y con patrones de 200 × 200, 400 × 400 u 800 × 800 nm2 de nanodots. Estudiamos las selecciones de migración de mioblastos C2C12 que neogenina específica en NSAs (y gradientes de tres pasos) de netrina-1. El suelo de referencia entre los nanodots se rellenó con una combinación de polietilenglicol y poli-d-lisina para atenuar la respuesta celular no específica. Inesperadamente, la respuesta celular no se vio afectada por la medición de los nanopuntos.

En relación con una franja del 0%, las células seleccionaron cada vez más la franja de alta densidad, con hasta un ~90% de células en franjas con un 10% de protección y mejores. El deseo de las células por una mayor protección de la netrina-1 frente a su disminución se observó sólo para los ratios de protección >2,3, y el deseo de las células se estabilizó en un ~80% para los ratios ≥4. La NSA combinatoria permite la investigación cuantitativa de la haptotaxis celular en toda la gama de coberturas de suelo y proporciones, y ofrece una forma de dilucidar los mecanismos de haptotaxis.

Los linfocitos realizan haptotaxis adhesiva inversa mediada por las integrinas LFA-1

La dirección de las células mediante moléculas ancladas, o haptotaxis, es esencial en la mejora, la inmunología y la mayoría de los cánceres. La haptotaxis adhesiva, o dirección por moléculas de adhesión, está efectivamente establecida para las células mesenquimales como los fibroblastos, mientras que su existencia permanece sin reportar para las células ameboides que requieren mucho menos o ninguna adhesión emigrar. Presentamos aquí in vitro que los linfocitos T humanos ameboides desarrollan haptotaxis adhesiva frente a densidades de ligandos de integrinas expresadas por vénulas endoteliales excesivas.

Además, los linfocitos se orientan en dirección a la adhesión creciente con las integrinas VLA-Four, como todas las células mesenquimales, pero en dirección a la adhesión decreciente con las integrinas LFA-1, lo que no se ha observado nunca. Esta “haptotaxis inversa” contraintuitiva no puede definirse con los actuales mecanismos mesenquimales de competencia entre los bordes de tracción de las células o de progreso de los lamelipodios activados por las integrinas, que favorecen la orientación en dirección a la adhesión ascendente.

Los mecanismos y las características de la haptotaxis adhesiva ameboide siguen sin estar claros, no obstante, la haptotaxis multidireccional mediada por integrinas podría funcionar alrededor de los puertos de transmigración en el endotelio, las células estromales en los ganglios linfáticos y los tejidos infectados en los que los ligandos de integrinas están modulados espacialmente.

Tracción y atracción: Los sustratos de la haptotaxis, el colágeno y la fibronectina, funcionan junto con la quimiotaxis del HGF para controlar la migración de mioblastos en un dispositivo de microfluidos.

La migración celular es fundamental para la mejora, la terapéutica de heridas, la regeneración de tejidos y la inmunidad. A pesar de los datos en profundidad de la regeneración muscular, la migración de mioblastos a lo largo de la regeneración no se entiende con eficacia. Se ha investigado la migración y la morfología de los mioblastos de ratón C2C12 utilizando un dispositivo de microfluidos basado en el polidimetilsiloxano de triple acoplamiento, a través del cual las células se mueven bajo una corriente laminar impulsada por la gravedad sobre colágeno uniforme (=), fibronectina (FN=) o gradientes opuestos (CN-FN o FN-CN).

En los experimentos de haptotaxis, la migración se produjo antes en FN= que en CN=. A las 10 horas, las células se habían alargado más en FN-CN y la migración se produjo antes que en el sustrato CN-FN. La distancia de migración en Internet sobre FN-CN a las 10 horas fue mayor que sobre CN-FN, ya que las células entraron rápidamente en el canal como habitantes más grandes (movimiento de células en masa, onda 1). La cuestión del progreso de los hepatocitos (HGF) estimuló la quimiotaxis rápida sobre FN=, pero no sobre CN=, aumentando la velocidad de migración a las 10 horas dentro del canal a un nivel bajo de HGF en un gradiente empinado de HGF. El HGF aceleró la migración en FN= y el movimiento de las células en masa en cada uno de los sustratos uniformes. El gradiente de HGF también ralentizó la transferencia de las células en la onda 2 sobre FN-CN, pero no sobre CN-FN.

Cada uno de los sustratos de gradiente opuesto afectó a la forma, la velocidad y la distancia de Internet de las células que migraban. Las configuraciones de gradiente y uniforme del HGF y del sustrato influyeron diferencialmente en la conducta migratoria. En consecuencia, la configuración del sustrato de haptotaxis modifica potentemente la quimiotaxis de los mioblastos por el HGF. Los revolucionarios experimentos microfluídicos hacen avanzar nuestra comprensión de las intrincadas complejidades de la migración de mioblastos. Los hallazgos pueden aprovecharse para diseñar volúmenes de tejido muscular para trasplantes después de daños críticos. Los nuevos enfoques analíticos podrían generar conocimientos más amplios sobre la migración celular.

Aquí descubrimos que la haptotaxis impulsada por MenaINV en gradientes de fibronectina (FN) requiere una señalización intacta entre la integrina α5β1 y el receptor de la cuestión del progreso epidérmico (EGFR), que está influenciado por PTP1B. Además, presentamos que la haptotaxis impulsada por MenaINV y la reorganización de la ECM requieren la proteína de acoplamiento Rab RCP, que media el reciclaje de α5β1 y EGFR.

Por último, MenaINV promueve la respuesta migratoria sinérgica a la mezcla de EGF y FN in vitro e in vivo, dando lugar a fenotipos hiperinvasivos. En conjunto, nuestra información muestra que MenaINV es una parte compartida de una serie de vías prometedoras que amplifica sus resultados mixtos, vendiendo la interacción sinérgica entre RTKs e integrinas.
Un ensayo de haptotaxis para neutrófilos utilizando patrones ópticos y un método de contenido excesivo
El reclutamiento de neutrófilos guiado por señales quimiotácticas es una ocasión central en la protección del huésped contra una infección y el daño tisular. Mientras que los mecanismos que subyacen a la quimiotaxis de los neutrófilos han sido ampliamente estudiados, sólo en el pasado cercano se están abordando mediante la utilización de enfoques de alto contenido o gradientes quimiotácticos unidos a la superficie (haptotaxis) in vitro.

Aquí presentamos un ensayo de haptotaxis, basado sobre todo en el tradicional ensayo bajo agarosa, que combina un enfoque de patrón óptico para generar gradientes de péptidos de formilo unidos a la superficie, además de una imagen automática y la evaluación de muchas trayectorias de migración. Presentamos que los neutrófilos humanos migran sobre gradientes de formilpéptidos unidos covalentemente, que afectan a la velocidad y la frecuencia de penetración de los neutrófilos por debajo de la agarosa.

La evaluación reveló que los neutrófilos que migran sobre los patrones unidos a la superficie se acumulan dentro del área del mejor foco de péptidos, imitando así las ocasiones in vivo. Sugerimos el uso de un índice de precisión quimiotáctica, tensores de giro y carga de penetración de neutrófilos para caracterizar la haptotaxis. Este ensayo de alto contenido da un método fácil que puede ser utilizado para el aprendizaje de los mecanismos moleculares que subyacen a la haptotaxis en forma de gradiente definido por el usuario.

Fuentes :

1. Gentaur
2. NCBI