Análisis de la Migración de Dictyostelium discoideum en Respuesta a Estímulos Biológicos

Abstract

Dictyostelium discoideum es una ameba social que comparte similitudes funcionales clave con los fagocitos de mamíferos, como neutrófilos y macrófagos, lo que la convierte en un modelo ideal para estudiar quimiotaxis, fagocitosis y migración celular. Estos procesos son esenciales en la respuesta inmune, permitiendo detectar y eliminar patógenos. En este estudio, desarrollamos y optimizamos un ensayo Transwell® para evaluar la migración de D. discoideum. Este protocolo expone a las células a gradientes de quimioatrayentes, imitando la migración celular inmune. Con este sistema, investigamos cómo distintas condiciones nutricionales y Patrones Moleculares Asociados a Patógenos (PAMPs), como los lipopolisacáridos (LPS), afectan la quimiotaxis y la migración. Además, evaluamos cómo la deleción de genes específicos, incluyendo ppk1, far1 y grlD, influye en la capacidad de D. discoideum para migrar y responder a señales ambientales. La mutante ppk1 (no productora de polifosfatos) nos permitirá entender el papel que juega la producción de esta molécula en la capacidad de migración de D. discoideum, mientras que las mutantes deficientes de los genes far1 (receptor de ácido fólico) y grlD (proteína G acoplada a receptor) son particularmente interesantes al ser ambas participes de la recepción y propagación de señales externas. Nuestros resultados muestran que la ameba exhibe comportamientos migratorios diversos según su trasfondo genético, estado nutricional y exposición a componentes bacterianos. Este estudio establece un ensayo Transwell sólido para D. discoideum, proporcionando información clave sobre los mecanismos moleculares y genéticos que regulan la migración celular. Comprender estos procesos en organismos ameboides permite identificar mecanismos conservados relevantes para la función de las células inmunes en mamíferos.

Dictyostelium discoideum is a social amoeba that shares key functional similarities with mammalian phagocytes, such as neutrophils and macrophages, making it a valuable model for studying chemotaxis, phagocytosis, and cell migration. These processes are crucial for immune responses, allowing cells to detect and eliminate pathogens. In this study, we developed and optimized a Transwell® assay to assess D. discoideum migration. This protocol exposes cells to chemoattractant gradients, mimicking immune cell movement. Using this system, we investigated how different nutritional conditions and bacterial Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs), such as lipopolysaccharides (LPS), influence chemotaxis and migration. Additionally, we evaluated how the deletion of specific genes, including ppk1, far1, and grlD, influences the ability of D. discoideum to migrate and respond to environmental signals. The ppk1 mutant (which does not produce polyphosphates) will allow us to understand the role of this molecule in the migratory capacity of D. discoideum, while the far1 (folic acid receptor) and grlD (G-protein-coupled receptor) mutants are particularly interesting, as both are involved in the reception and propagation of external signals. Our results show that the amoeba exhibits diverse migratory behaviors depending on its genetic background, nutritional state, and exposure to bacterial components. This study establishes a robust Transwell® assay for D. discoideum, providing valuable insights into the molecular and genetic mechanisms regulating cell migration. Understanding these processes in amoeboid organisms can uncover conserved mechanisms relevant to mammalian immune cell function.