Un estudio graba cómo células sanas en animales eliminan células defectuosas
Un equipo del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) y de la Universidad La Trobe (Australia) ha registrado en vídeo un proceso clave para la limpieza de tejidos vivos: cómo células sanas rodean a una célula defectuosa, la fragmentan y la ingieren para facilitar su eliminación.
La observación se ha realizado en distintos modelos animales y aporta una visión directa de un mecanismo que evita la acumulación de restos celulares. Esta acumulación, según explica el CSIC, puede favorecer procesos inflamatorios en órganos como el intestino o el pulmón.
Hasta ahora, el estudio de este fenómeno en cultivos celulares apuntaba a que la célula dañada se dividía por sí misma en fragmentos más pequeños antes de autodestruirse. La nueva filmación en tejidos vivos matiza esa idea y describe un papel más activo de las células vecinas.
- Filmación en tejidos vivos
- Apoptosis y fagocitosis en el organismo
- El tamaño celular y el fragmentado previo
- Impacto en inflamación y otras patologías
Filmación en tejidos vivos
El trabajo, desarrollado en tejidos vivos de peces cebra y ratones, muestra que las células sanas pueden “masticar” a las células muertas: las rodean, las descomponen en partes más pequeñas y, después, las engullen para eliminarlas.
Este resultado se presenta como el principal hallazgo del estudio liderado por Esteban Hoijman, investigador del IBMB-CSIC y del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), e Ivan K. H. Poon, investigador de la Universidad La Trobe. El artículo se ha publicado en la revista Science Advances.
Según el CSIC, la filmación permite observar detalles que no se habían descrito con este nivel dentro de tejidos, sobre el mecanismo natural con el que el cuerpo retira células defectuosas o que ya han cumplido su función.
Apoptosis y fagocitosis en el organismo
Los expertos señalan que millones de células mueren cada día, tanto por recambio natural como por presentar defectos. Esta muerte celular ocurre de forma controlada mediante la apoptosis, lo que facilita que otras células puedan reconocer esos restos.
La retirada de estas células se realiza por fagocitosis, un mecanismo biológico en el que unas células rodean, engullen y digieren desechos celulares. Cuando esta eliminación no se completa de forma adecuada, los restos pueden acumularse en los tejidos y favorecer distintas patologías inflamatorias.
Aunque el fenómeno se había investigado en cultivos celulares, el conocimiento sobre cómo se fagocitan células dentro de tejidos vivos era más limitado. La nueva observación aporta información directa sobre esa dinámica.
El tamaño celular y el fragmentado previo
Durante la fagocitosis, la célula que será eliminada queda rodeada y engullida por células vecinas. Uno de los obstáculos para completar el proceso es el tamaño, ya que la célula fagocitadora y la célula objetivo suelen tener dimensiones similares.
Por ese motivo, para que la eliminación sea eficiente, la célula muerta debe convertirse en fragmentos más pequeños. Hasta ahora, se consideraba que esa fragmentación se producía como parte de la apoptosis, mediante un proceso de autodestrucción de la propia célula defectuosa.
El estudio indica que esa ruptura no siempre ocurre de esa forma. En la filmación, la fragmentación se produce por acción de las células vecinas antes de la ingestión. Hoijman explica que las células que fagocitan “mastican” a las que van a ingerir, rompiéndolas en partes más pequeñas para facilitar su entrada.
Para lograrlo, las células fagocitadoras emplean extensiones que emergen de su superficie y ejercen fuerzas sobre la célula muerta. Estas estructuras se utilizan tanto para rodear y fagocitar como para romper, funcionando de manera comparable a una “boca” a escala microscópica.
Impacto en inflamación y otras patologías
El trabajo contribuye a comprender mejor la apoptosis y la fagocitosis, mecanismos esenciales tanto para el funcionamiento del organismo adulto como para el desarrollo embrionario. Una eliminación deficiente de células muertas puede favorecer su acumulación en los tejidos y asociarse con procesos inflamatorios.
Hoijman señala que enfermedades vinculadas a inflamación en intestino, pulmón y articulaciones, como la colitis, las alergias respiratorias y la artritis, incluyen una eliminación insuficiente de células que quedan retenidas en los tejidos. Además, el trabajo indica que la desregulación de procesos apoptóticos puede conducir a otras enfermedades como el cáncer y la neurodegeneración.
Según el investigador, el hallazgo ayuda a entender cómo el cuerpo elimina células que ya no resultan útiles, abre la puerta a nuevas investigaciones para mejorar la fagocitosis y, a futuro, podría contribuir al diseño de fármacos orientados a reforzar esa capacidad.