Un estudio graba cómo las células sanas de modelos animales eliminan a las células defectuosas

Un estudio liderado por Estaban Hoijman, investigador del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC), e Ivan K. H. Poon, investigador  la Universidad La Trobe (Australia), ha grabado cómo las células analizadas en tejidos vivos de distintos modelos animales rodean a la célula defectuosa, la descomponen en partes más pequeñas y la ingieren para después eliminarla.

Cuando una célula muere, el organismo se deshace de ella para evitar su acumulación en los tejidos, lo que puede dar lugar a procesos inflamatorios en el intestino o el pulmón, entre otros. El estudio de este proceso en cultivos celulares indicaba que la célula defectuosa se descomponía a sí misma en fragmentos más pequeños para terminar por autodestruirse. Sin embargo, este nuevo trabajo muestra en una filmación cómo las células sanas "mastican" a las células muertas para fragmentarlas en partes más pequeñas, lo que facilita su ingestión y eliminación.

El trabajo, desarrollado en tejidos vivos de peces cebra y ratones y publicado en la revista Science Advances, revela detalles hasta ahora desconocidos sobre el mecanismo natural que emplea nuestro cuerpo para eliminar las células defectuosas o que ya han cumplido su función.

Los expertos del CSIC detallan que millones de células mueren cada día en el cuerpo, ya sea por un recambio natural o por ser defectuosas. Esta muerte se produce de manera controlada mediante un proceso conocido como apoptosis, lo que permite que las células muertas sean reconocidas por otras células encargadas de eliminarlas. Este proceso se produce mediante la fagocitosis, un mecanismo biológico por el que unas células rodean, engullen y digieren los desechos celulares.

El tamaño celular, clave en fagocitosis

Durante la fagocitosis, la célula que va a ser destruida es rodeada y engullida por células vecinas. Uno de los problemas que tienen estas células para ingerir a otras es su tamaño, ya que ambas poseen dimensiones similares. Por ello, para eliminar adecuadamente las células muertas, estas deben dividirse en fragmentos más pequeños. "Hasta ahora se pensaba que la misma célula defectuosa se rompía a sí misma en fragmentos durante la apoptosis, en un proceso de autodestrucción", explica Esteban Hoijman, investigador del CSIC. "Sin embargo, hemos visto que esto no es necesariamente así, sino que son las células vecinas las que las rompen antes de ingerirlas".

"En este trabajo hemos descubierto que las células que fagocitan mastican a las que van a ingerir, es decir, las rompen en partes más pequeñas para facilitar su ingestión. Este proceso es similar al que ocurre en nuestras bocas al masticar la comida, pero a nivel microscópico", aclara Hoijman. Para ello, explica el investigador, las células que fagocitan usan unas extensiones que surgen de su superficie y que son capaces de ejercer fuerzas sobre la comida, en este caso, las células muertas. Estas extensiones se usan tanto para fagocitar como para romper, como si fuera una boca.

El trabajo permite entender mejor los procesos de apoptosis y fagocitosis, mecanismos esenciales para el normal funcionamiento del organismo adulto, así como del desarrollo embrionario. Se sabe, aclara Hoijman, que muchas enfermedades relacionadas con procesos inflamatorios en el intestino, el pulmón y las articulaciones, como la colitis, alergias respiratorias y la artritis, involucran una deficiente eliminación de células que se acumulan en los tejidos. Más aún, la desregulación de los procesos apoptóticos puede conducir a otras enfermedades como el cáncer y la neurodegeneración, explican los investigadores en su trabajo.

"Este hallazgo nos ayuda a comprender mejor cómo el cuerpo elimina las células que ya no son útiles, abre la puerta a nuevas investigaciones para mejorar la fagocitosis y, en el futuro, podría ayudar a diseñar fármacos que permitan mejorar esa capacidad", concluye Hoijman.

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