Células dañadas tienen una segunda oportunidad
Esta semana, científicos del St. Jude Children’s Research Hospital compartieron con el mundo cómo es que una proteína es capaz de regular la maquinaria que nuestro cuerpo posee para deshacerse de células dañadas o infectadas a través de un proceso llamado necroptosis.
¿Qué es la necroptosis y cuál es su relevancia?
En primer lugar, a diferencia de la apoptosis, este proceso no involucra la activación de caspasas (enzimas proteolíticas encargadas de la muerte celular) ni el desecho de contenido celular de forma organizada (cuerpo apoptóticos); los fragmentos celulares son desprendidos al espacio extracelular de manera aleatoria. La necroptosis es un “suicidio” celular programado que sirve de defensa para hacer frente a células potencialmente infectadas o dañadas. Básicamente, es la manera en la que nuestro cuerpo hace desaparecer a las células que han dejado de ejercer su función correctamente con el fin de evitar alteraciones en el funcionamiento normal de nuestro organismo. A primera instancia pareciera que este mecanismo es ventajoso para nosotros, ¿correcto? Y lo es. Sin embargo, en ciertos casos, como un trasplante de órgano, en el cual el tejido y, por lo tanto las células del órgano trasplantado, sufre un cierto grado de daño por los cortes realizados, la necroptosis podría contribuir a que se pierda un gran número de células. Por lo tanto, si pudiésemos regular este proceso, podríamos reducir tremendamente este número y asegurar que el órgano permanezca lo más íntegro y funcional posible.
¿Qué encontraron los investigadores?
Imagen 1: El complejo ESCRT-III constituido principalmente por tres proteínas (Vps20, Snf7, Vps24). Barelli H, Antonny B. Cell biology: Detached membrane bending. Nature. 2009 Mar 12;458(7235):159-60.
Inicialmente, sabíamos que la necroptosis es mediada por la proteína MLKL (Mixed Lineage Kinase-Like), una pseudokinasa capaz de irrumpir y permeabilizar la membrana de una célula, llevándola a su muerte. Pero, no sabíamos con certeza que existía algún mecanismo a partir del cual este “suicidio celular”, una vez programado, podría ser retrasado, detenido e inclusive revertido, permitiendo que la célula sobreviva finalmente. Gracias a esta publicación liderada por el PhD Douglas Green, se ha visto que un complejo proteico conocido como ESCRT-III es capaz de hacer todo lo anterior, manteniendo la integridad de la membrana de una célula que, de otra forma, moriría. ESCRT-III contribuye en la formación de pequeñas burbujas contenedoras de pedazos de la membrana de una célula que ha empezado a fragmentarse por la actividad de la MLKL. Aparentemente la formación de estas burbujas permite que luego sean eliminadas para empezar la reparación de la membrana celular. Como los propios investigadores sostienen en su artículo, a partir de estos descubrimientos ahora sabemos que la activación de MLKL no necesariamente significa un “punto sin retorno” respecto a la supervivencia de células que han sido programadas para “suicidarse” y que ESCRT-III es necesario para revertir este proceso.
¿Cuáles son las implicancias de este hallazgo?
Cómo mencionamos al inicio, si pudiésemos regular el proceso de la necroptosis, por ejemplo, en órganos trasplantados, podríamos asegurar (o al menos aumentar las probabilidades de) un órgano trasplantado íntegro y saludable, ¿no? Pues, estos científicos hicieron un ensayo bastante simpático que nos indica en cierto nivel que esto ya ocurre normalmente y que, más bien, podríamos potenciarlo al aumentar la actividad de ESCRT-III de alguna manera. Al estudiar el tejido almacenado de riñones que habían sido trasplantados en humanos, se dieron con la sorpresa que estas células no habían muerto, a pesar de haber sufrido un daño durante su extirpación y mostrar niveles elevados de MLKL ¿Qué había ocurrido? De la misma manera en que MLKL había sido activado, ESCRT-III también se mostraba elevado en estos tejidos, sugiriendo que muy probablemente ESCRT-III habría protegido a estas células de la necroptosis. Esto nos dice que, efectivamente, el rol que ESCRT-III tiene durante la protección de células dañadas es contundente y que la aplicación que esta proteína podría tener en este u otros escenarios (ej. regular la supervivencia de células cancerígenas) podría ser fundamental.
Referencias:
Gong YN, Guy C, Olauson H, Becker JU, Yang M, Fitzgerald P, Linkermann A, Green D. ESCRT-III Acts Downstream of MLKL to Regulate Necroptotic Cell Death and Its Consequences. Cell. 2017; 169 (2): 286.
Barelli H, Antonny B. Cell biology: Detached membrane bending. Nature. 2009 Mar 12;458(7235):159-60.