A geração e manutenção de limites teciduais são fundamentais para o desenvolvimento de órgãos funcionais em plantas e animais. Em geral, os limites dos tecidos são inicialmente definidos entre as células primordiais, e suas formas e arranjos são refinados durante o crescimento subseqüente dos órgãos. Nesse processo, a migração celular desempenha um papel limitador para o refinamento de limites em sistemas animais, no entanto, o tecido vegetal carece dessa fluidez celular devido às suas paredes celulares. Apesar do progresso significativo na compreensão do padrão inicial dos limites dos tecidos em várias organogêneses vegetais, se e como a forma dos limites é regulada na fase subsequente de crescimento permanece desconhecido nas plantas.
Uma equipe de pesquisa liderada por Shunsuke Miyashima no Instituto de Ciência e Tecnologia de Nara (NAIST) definiu um mecanismo para moldar o limite do tecido e refinar sua simetria durante o desenvolvimento do tecido vascular da raiz da Arabidopsis. “A proliferação localizada regulada pelo circuito de sinalização da citocinina é decodificada em um estresse mecânico globalmente orientado para simetrizar o limite do tecido vascular da planta”, diz ele.
Usando ablação de células a laser e simulação mecânica, os pesquisadores demonstraram que a proliferação de células com viés posicional no desenvolvimento vascular gera um campo de estresse compressivo anisotrópico, suavizando e simétrico o limite entre dois tipos principais de células no tecido vascular da planta, xilema e procâmbio. Como mecanismo molecular, os pesquisadores descobriram que o fator de transcrição GATA HANABA-TARANU (HAN) forma um loop regulador de feed-forward para a resposta da citocinina para determinar a posição e a frequência da proliferação celular, restringindo assim distalmente e simetricamente a fonte de estresse mecânico para o limite. O ambiente espacialmente restrito do tecido vascular da planta arrasta eficientemente a orientação do estresse entre as células para produzir um campo de estresse em todo o tecido, suavizando mecanicamente e simetricizando o limite do tipo de célula vascular.
Este trabalho revela um mecanismo para moldar os limites do tecido durante o desenvolvimento do tecido vascular da raiz de Arabidopsis. Por meio da proliferação celular com polarização posicional, o circuito de sinalização de citocinina-HAN organiza o campo de estresse compressivo anisotrópico, que suaviza e simetriza o limite do tecido. Este trabalho é único, pois demonstra que a regulação do estresse mecânico ocorre não apenas em células adjacentes, mas também em locais distais na padronização do tecido. Embora esse mecanismo seja atualmente demonstrado em sistemas de origem vegetal, é provável que esse mecanismo também atue em tecidos animais. Portanto, este trabalho lança uma nova luz sobre a mecânica celular envolvida na morfogênese em todos os organismos multicelulares.