En un estudio publicado en Science Advances, investigadores de la Universidad de Cambridge, Estados Unidos, muestran que los pequeños componentes dentro de las células son los motores biológicos detrás de la producción efectiva de proteínas.
A partir de técnicas de “microscopía de superresoría”, pudieron ver la fuerza motriz detrás de estos movimientos, un avance que podría tener un impacto significativo en el estudio de las enfermedades neurodegenerativas.
El retículo endoplasmático (ER) es la fábrica de proteínas de la célula, produciendo y modificando las proteínas necesarias para asegurar una función celular saludable. Es el orgánulo más grande de la célula y cambia rápidamente de forma, extendiéndose a través de la célula a donde sea necesario.
“Se sabía que el retículo endoplasmático tiene una estructura muy dinámica, estirando y extendiendo constantemente su forma dentro de la célula”, dijo el doctor Meng Lu, investigador asociado en el Grupo de Análisis Láser, dirigido por el profesor Clemens Kaminski.
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El ER debe ser capaz de llegar a todos los lugares de manera eficiente y rápida para realizar funciones de limpieza esenciales dentro de la célula, cuando y donde surja la necesidad. El deterioro de esta capacidad está relacionado con enfermedades como el Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Huntington y la ELA. Hasta ahora hubo una comprensión limitada de cómo el ER logra estos cambios rápidos y fascinantes en la forma y cómo responde a los estímulos celulares.
Lu y sus colegas descubrieron que otro componente celular tiene la llave: estructuras que parecen pequeñas gotas contenidas en las membranas, llamadas lisosomas.
Los lisosomas pueden ser considerados como los centros de reciclaje de la célula: capturan proteínas dañadas, descomponen las proteínas en sus bloques de construcción originales para que puedan ser reutilizadas en la producción de nuevas proteínas. Los lisosomas también actúan como centros de detección captando señales ambientales y comunicándolos a otras partes de la célula, que se adaptan en consecuencia.
Puede haber hasta 1.000 lisosomas que se deslizan alrededor de la celda en cualquier momento y con ellos, el ER parece cambiar su forma y ubicación, de una manera aparentemente orquestada.
Para descubrir este vínculo sorprendente entre dos orgánulos muy diferentes, el equipo de investigación de Kaminski hizo uso de nuevas tecnologías de imágenes y algoritmos de aprendizaje automático, lo que les brindó información sin precedentes sobre el funcionamiento interno de la célula.
“Podríamos demostrar que es el movimiento de los propios lisosomas lo que obliga al retículo endoplasmático a remodelarse en respuesta a los estímulos celulares”, dijo Lu.
Desde un punto de vista biológico, esto tiene sentido: los lisosomas actúan como un sensor dentro de la célula, y el ER como una unidad de respuesta; coordinar su función síncrona es fundamental para la salud celular.
