El aparato de Golgi siente y responde a fuerzas mecánicas externas a la célula
Investigadores del ICFO y del CNRS han descubierto que el aparato de Golgi, un orgánulo interno, no es un simple observador pasivo de cómo las células responden a las fuerzas mecánicas, sino que las detecta activamente y se adapta a ellas. Los resultados se publican en la revista Journal of Cell Biology.
Las células no son objetos estáticos: constantemente se extienden, se estiran y se adaptan físicamente a las condiciones externas. Hasta ahora se creía que la superficie celular y el núcleo eran las principales estructuras responsables de detectar y responder a estas señales mecánicas, pero investigadores del ICFO, el Dr. Javier Vera Lillo, la Dra. Eugènia Almacellas, el Dr. Nicolás Mateos, la Dra. Jessica Angulo Capel, Adam Wolowczyk, la Prof. ICREA María F. García Parajo, y el Prof. Dr. Fèlix Campelo, acaban de ampliar esta perspectiva. En colaboración con el CNRS, el IBEC, la Universidad de Farmacia y Ciencias de la Vida de Tokio, la UB y la UPF, el equipo ha demostrado que el aparato de Golgi, un orgánulo interno, también puede detectar y responder activamente a las fuerzas mecánicas, y que su propia actividad, a su vez, puede afectar al comportamiento físico de la célula.
El estudio, publicado en el Journal of Cell Biology y destacado recientemente por la misma revista, introduce así un nuevo rol para el complejo de Golgi, cuya función principal consiste en recoger las proteínas sintetizadas en el retículo endoplasmático, procesarlas, clasificarlas y empaquetarlas en pequeñas vesículas que finalmente se fusionan con la membrana celular para liberar su contenido. Al aplicar distintos estímulos mecánicos a las células, el equipo observó que la expulsión de vesículas por parte del Golgi variaba; y al bloquear esta exportación tanto química como genéticamente, comprobaron que la célula perdía su capacidad de extenderse y adaptarse mecánicamente a su entorno de forma adecuada.
Así, las propiedades mecánicas de la célula modifican la actividad del Golgi, que a su vez afecta a las propiedades mecánicas de la célula. “Ese bucle de retroalimentación es la aportación conceptual novedosa”, explica el Dr. Javier Vera Lillo, primer coautor del artículo. “Sitúa al Golgi como un actor activo en la mecanoadaptación, y no solo como una fábrica de vesículas.” Por ejemplo, los investigadores observaron que estirar físicamente la célula aumentaba el número de portadores secretores que salían del Golgi, y que cuando la célula se extendía sobre sustratos más rígidos, la tensión de la membrana del Golgi aumentaba.
El equipo señala que esta sensibilidad mecánica del Golgi, recién descubierta, podría tener implicaciones en contextos en los que las células experimentan alteraciones mecánicas, como la invasión tumoral y la fibrosis. “Identificar los nodos moleculares de este proceso podría ofrecer, con el tiempo, nuevas vías de intervención terapéutica, las cuales podrían abordar la secreción anómala que se da en estos estados patológicos”, afirma el Dr. Fèlix Campelo, autor sénior del artículo. “Esperamos que el uso de herramientas más localizadas y cuantitativas que nos permitan analizar cómo las fuerzas mecánicas se traducen espacial y temporalmente en el Golgi nos ayude a esclarecer mejor esta posible conexión.”
Referencia:
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
Agradecimientos:
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.