Estudio del remodelado de uniones adherentes mediado por cadherina E y su rol durante la migración celular colectiva

Abstract

Con el fin de profundizar los conocimientos sobre la plasticidad adhesiva en epitelios, este trabajo de tesis se ha enfocado en el estudio in vivo del remodelado de las uniones adherentes (UAs) mediado por cadherina epitelial (cadh-E), y su rol durante la migración celular colectiva, en embriones de pez cebra (Danio rerio). La cadh-E juega un papel esencial en numerosos procesos morfogenéticos, la regeneración de tejidos y el cáncer. Se estudió la morfogénesis de la epidermis embrionaria y la migración del primordio de la línea lateral posterior (pLLP), usando técnicas microscópicas, marcación con nanocristales y velocimetría de partículas para analizar cómo las UAs responden a alteraciones en su estabilidad. Se empleó microscopía de deconvolución digital y segmentación 3D para caracterizar la distribución y dinámica de cadh-E. Los resultados mostraron un aumento en la expresión de cadh-E entre las 31 y 48 horas post-fertilización, lo que se correlacionó con cambios morfológicos hacia una organización hexagonal, sugiriendo que el remodelado de cadh-E contribuye a la estabilidad mecánica de la epidermis. La perturbación de las UAs mediante el quelado de calcio extracelular (EGTA) provocó pérdida del empaquetamiento celular y un aumento de cadh-E citosólica. Además, se observó que la disminución del calcio alteraba la velocidad global de migración del pLLP, sin afectar su direccionalidad, lo que se correlacionó con el aumento en los niveles de cadh-E. En conjunto, estos hallazgos destacan la importancia del remodelado dinámico de cadh-E para la integridad celular y la migración colectiva en procesos de desarrollo.

In order to deepen the understanding of adhesive plasticity in epithelia, this thesis work has focused on the in vivo study of epithelial cadherin (E-cadherin) mediated remodeling of adherens junctions (AJs) and its role during collective cell migration in zebrafish (Danio rerio) embryos. E-cadh plays an essential role in numerous morphogenetic processes, tissue regeneration and cancer. Embryonic epidermal morphogenesis and migration of the posterior lateral line primordium (pLLP) were studied using microscopic techniques, nanocrystal labeling and particle velocimetry to analyze how AJs respond to alterations in their stability. Digital deconvolution microscopy and 3D segmentation were used to characterize the distribution and dynamics of E-cadh. Results showed an increase in cadh-E expression between 31 and 48 h post-fertilization, which correlated with morphological changes towards a hexagonal organization, suggesting that cadh-E remodeling contributes to the mechanical stability of the epidermis. Disruption of AJs by extracellular calcium chelating (EGTA) resulted in loss of cell packing and an increase in cytosolic E-cadh. Furthermore, calcium depletion was observed to alter the overall speed of pLLP migration, without affecting its directionality, which correlated with the increase in E-cadh-E levels. Taken together, these findings highlight the importance of dynamic cadh-E remodeling for cell integrity and collective migration in developmental processes.