L'aparell de Golgi sent i respon a forces mecàniques externes a la cèl·lula

Les cèl·lules no són objectes estàtics: constantment s'estenen, s'estiren i s'adapten físicament a les condicions externes. Fins ara es creia que la superfície cel·lular i el nucli eren les principals estructures responsables de detectar i respondre a aquests senyals mecànics, però investigadors de l'ICFO, el Dr. Javier Vera Lillo, la Dra. Eugènia Almacellas, el Dr. Nicolás Mateos, la Dra. Jessica Angulo Capel, l’Adam Wolowczyk, la Prof. ICREA María F. García Parajo, i el Prof. Dr. Fèlix Campelo, acaben d'ampliar aquesta perspectiva. En col·laboració amb el CNRS, l'IBEC, la Universitat de Farmàcia i Ciències de la Vida de Tòquio, la UB i la UPF, l'equip ha demostrat que l'aparell de Golgi, un orgànul intern, també pot detectar i respondre activament a les forces mecàniques, i que la seva pròpia activitat, alhora, pot afectar el comportament físic de la cèl·lula.

L'estudi, publicat al Journal of Cell Biology i destacat recentment per la mateixa revista, introdueix així un nou rol per al complex de Golgi, la funció principal del qual consisteix a recollir les proteïnes sintetitzades al reticle endoplasmàtic, processar-les, classificar-les i empaquetar-les en petites vesícules que finalment es fusionen amb la membrana cel·lular per alliberar el seu contingut. En aplicar diferents estímuls mecànics a les cèl·lules, l'equip va observar que l'expulsió de vesícules per part del Golgi variava; i en bloquejar aquesta exportació tant a nivell químic com genètic, van comprovar que la cèl·lula perdia la capacitat d'estendre's i adaptar-se mecànicament a l’entorn de manera adequada.

Així, les propietats mecàniques de la cèl·lula modifiquen l'activitat del Golgi, que al seu torn afecta les propietats mecàniques de la cèl·lula. “Aquest bucle de retroalimentació és l'aportació conceptual més innovadora”, explica el Dr. Javier Vera Lillo, primer coautor de l'article. “Situa el Golgi com un actor actiu en la mecanoadaptació, i no només com una fàbrica de vesícules.” Per exemple, els investigadors van observar que estirar físicament la cèl·lula augmentava el nombre de portadors secretors que sortien del Golgi, i que quan la cèl·lula s'estenia sobre substrats més rígids, la tensió de la membrana del Golgi augmentava.

L'equip assenyala que aquesta sensibilitat mecànica del Golgi que han descobert podria tenir implicacions en aquells contextos en què les cèl·lules experimenten alteracions mecàniques, com la invasió tumoral i la fibrosi. “Identificar els nodes moleculars d'aquest procés podria oferir, amb el temps, noves vies d'intervenció terapèutica, les quals podrien abordar la secreció anòmala que es dona en aquests estats patològics”, afirma el Dr. Fèlix Campelo, autor sènior de l'article. “Esperem que l'ús d'eines més localitzades i quantitatives que ens permetin analitzar com les forces mecàniques es tradueixen espacialment i temporalment al Golgi ens ajudi a comprendre millor aquesta possible connexió.”

Referència: 

Chandini Bhaskar Naidu, et. al.; Mechanical forces stimulate Golgi export. J Cell Biol 5 October 2026; 225 (10): e202510026.  

DOI: https://doi.org/10.1083/jcb.202510026 

Agraïments: 

We acknowledge support from the Government of Spain (RYC- 2017-22227, PID2020-113068RB-I00/10.13039/501100011033, and PID2023-147711NB-100; PID2022-138282NB-I00 project funded by the Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN)/Agencia Estatal de Investigación (AEI)/10.13039/501100011033/FEDER, UE; PID2022-142672NB-I00; “Unidad de Excelencia María de Maeztu” CEX2024-001431-M, funded by MICIU/AEI/10.13039/ 501100011033 to MELIS-UPF, and Severo Ochoa CEX2019- 000910-S toICFO and CEX2023-001282-S to Institute for Bioengineering of Catalonia, Fundació Privada Cellex, Fundació Privada Mir-Puig, and Generalitat de Catalunya (CERCA, AGAUR), ERC Advanced Grants NANO-MEMEC (GA 788546) and MechanoSynth (GA 101097753), as well as LaserLab 4 Europe (GA 654148). E. Almacellas acknowledges the support of the Beatriu de Pinós postdoctoral fellowship program of the Department of Research and Universities of the Generalitat de Catalunya (2023 BP 00210). N. Mateos acknowledges funding from the European Union H2020 under Marie Sklodowska- Curie grant 754558-PREBIST. J. Angulo-Capel acknowledges funding from the European Union H2020 under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No 847517. A. Wolowczyk was supported by joint funding from an ICFO Student Research Fellowship (Fall 2024) and a grant from Homerton College, Cambridge, UK. Y. Wakana acknowledges support from Grants-in-Aid for Scientific Research from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science, and Technology of Japan (grant number 25K09568); and AMED Multidisciplinary Frontier Brain and Neuroscience Discoveries (Brain/MINDS 2.0) (grant number JP24wm0625506). P. Roca-Cusachs acknowledges support from the prize “ICREA Academia” for excellence in research. This work was supported by Centre National de la Recherche Scientifique, the Labex Cell(n)Scale - grants ANR-11-LABX-0038, ANR-10-IDEX-0001-02, the French Agence Nationale de la Recherche (ANR), grant number ANR- 22-CE13-0044 “MECHANGOLGI” project. C. Bhaskar Naidu was supported by the international EuReCa PhD program of Institut Curie, H2020-MSCA-COFUND-2018-EuReCa-Grant Agreement number: 847718. The authors greatly acknowledge the Cell and Tissue Imaging (PICT-IBiSA), Institut Curie, member of the national infrastructure France-BioImaging (https://ror. org/01y7vt929) supported by the French National Research Agency (ANR-24-INBS-0005 FBI BIOGEN). The authors also thank the recombinant antibody platform of the Institut Curie. Open Access funding provided by the Universitat Pompeu Fabra.