La deshumectación celular se refiere al proceso de nucleación y agrandamiento de los túneles de macroapertura celular transendotelial (TEM) en las células endoteliales (Figura 1). [1] Este fenómeno es análogo a la nucleación y crecimiento de parches secos en líquidos viscosos que se extienden sobre un sustrato no humectable (Figura 2). [2] La deshumectación celular es desencadenada por varias toxinas proteicas de bacterias patógenas , en particular los factores similares a EDIN de Staphylococcus aureus y de Clostridium botulinum , así como la toxina del edema de Bacillus anthracis . [3] [4] Los TEM se forman en respuesta a la ruptura de las conexiones físicas del citoesqueleto a través del citoplasma debido a la inhibición de la vía RhoA/ROCK o a la inducción del flujo de la molécula de señalización amplia AMP cíclico ( cAMP ) . [4] [5]
El fenómeno de la deshumectación celular se puede interpretar mediante modelos físicos (Figura 2). [6] La fuerza impulsora responsable de la formación espontánea de túneles TEM y su apertura es la tensión de la membrana que resulta de la propagación de las células debido a la relajación de la actomiosina. A diferencia de la deshumectación líquida, los TEM alcanzan un diámetro máximo, en el que la fuerza impulsora se equilibra con una fuerza de resistencia que se desarrolla a lo largo de los bordes del TEM (Figura 2). Esta fuerza de resistencia se conoce como tensión lineal y no está caracterizada a nivel molecular.
Fuerzas impulsoras que tiran de un túnel de radio R , como se muestra en la Figura 2. Aquí, la tracción se debe a la tensión de la membrana celular (σ) que se contrarresta parcialmente mediante una tensión lineal alrededor del túnel ( T ). En estas condiciones, la fuerza impulsora neta ( F D ) consta de dos contribuciones:
La deshumectación se produce si F D >0.
La tensión de la membrana ( σ ) depende del radio del túnel R. Un aumento en el tamaño del túnel relaja la membrana , lo que induce una disminución en la tensión de la membrana, como lo describe la ley de Helfrich .
La tensión de línea ( T ) corresponde a la fuerza de resistencia a lo largo del borde del túnel que se opone a la tensión de la membrana y limita la deshumectación. Esta tensión de línea puede tener componentes físicos y moleculares.
