Mecanismos da Morfogénese

Elias Barriga

O movimento coordenado de aglomerados celulares – migração coletiva de células – é essencial ao desenvolvimento dos embriões, à reparação de tecidos e à progressão de doenças. Estes movimentos coletivos estão tão finamente coordenados que os aglomerados celulares, movem-se com impressionante reprodutibilidade em momentos precisos e através de padrões migratórios bem definidos. O objetivo deste grupo multidisciplinar a longo prazo é compreender como as células sincronizam tão eficientemente o seu comportamento migratório coletivo. Para tal, estudamos os mecanismos que despoletam e dirigem a migração coletiva de células.

Recentemente, os investigadores do grupo revelaram que a sincronização da migração coletiva de células não depende apenas dos mecanismos já bem elucidados de sinalização molecular, mas também da comunicação biofísica entre tecidos. Tal comunicação desempenha um papel crucial na sincronização do início da migração coletiva de células in vivo (Barriga et al., 2018, Nature). Estas descobertas inspiram a essência multidisciplinar do laboratório, pelo qual se estudam os inputs biofísicos mecânicos e elétricos, durante o estabelecimento e orientação da migração coletiva de células nos seus ambientes naturais. 

 

Projetos de investigação

  • Compreender a base molecular que permite aos aglomerados de células migratórias integrar e responder a diversos parâmetros mecânicos no início da migração coletiva de células in vivo.
  • Explorar a possibilidade e os mecanismos pelos quais os campos elétricos endógenos desencadeiam e guiam a migração coletiva de células durante a embriogénese.
  • Estudar os mecanismos pelos quais as células adquirem direcionabilidade migratória nos ambientes complexos multifatoriais in vivo.

Para abordar estas linhas de investigação desafiantes, usamos Xenopus laevis e peixe-zebra como modelos animais. Como modelo celular da migração coletiva, estudamos as células cranianas da crista neural (durante o desenvolvimento embrionário) e as células mesenquimais (durante a regeneração da cauda) de Xenopus. Adicionalmente, o grupo conta com um conjunto de ferramentas de ponta que incluem o Microscópio de Força Atómica, micro sonda vibrátil de voltagem com referência interna, sensores nanométricos de pressão, sistemas de microfluídica, entre outros equipamentos de biofísica. Isto, em conjunto com as ferramentas moleculares, permite-nos não só medir propriedades biofísicas in vivo, mas também modificá-las de forma a determinar o seu papel na migração coletiva de células.


Financiamento