DESCUBREN COMO LOS LÍPIDOS ORGANIZAN LAS PROTEINAS EN LA CÉLULA

Un equipo internacional de científicos, coordinado por el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS), los Hospitales Universitarios Virgen del Rocío y Virgen de la Macarena, el CSIC y la Universidad de Sevilla, ha resuelto uno de los enigmas de la biología básica que aún no tenía respuesta: cómo los lípidos distribuyen exactamente las proteínas dentro de una célula. Para ello, han empleado una nueva tecnología de microscopía, completamente innovadora, que han aplicado a células “mutantes” diseñadas por ellos mismos en su laboratorio.

A finales del año pasado unos científicos sevillanos consiguieron este descubrimiento de tanta importancia biológica que consiguió ser publicado en la revista Science Advances. El estudio fue dirigido por el profesor Manuel Muñiz Guinea, en colaboración con las Universidades de Hiroshima (Japón), Ginebra y Friburgo (Suiza).

Ya hace años se observó que, además del convencional transporte de proteínas que conocemos, los lípidos de las membranas celulares podrían estar ayudando a la distribución de estas proteínas, puesto que la célula debería asegurarse que sus proteínas se distribuyen correctamente o, en caso contrario, estas podrían dejar de funcionar o descontrolarse, provocando enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o, incluso, otras enfermedades como el cáncer.

Mediante el gran microscopio del Instituto RIKEN de Japón, donde se encuentra el Laboratorio de “Microscopía de superresolución en célula viva” se ha podido resolver este enigma. Se trata de un microscopio de fluorescencia  único en el mundo, con una gran resolución que permite estudiar procesos muy rápidos y dinámicos en la célula viva a una escala increíblemente pequeña.

Las proteínas, tras ser fabricadas, tienen que distribuirse de forma correcta, saliendo por unas zonas específicas. Los científicos descubrieron que los lípidos de membrana son los encargados de seleccionar y dirigir a ciertas proteínas hacia las zonas de salida correctas. Emplearon el diseño de una “célula mutante” que fabricaba una versión acortada de unos lípidos celulares denominados ceramidas, ya que sospechaban que la longitud de estos lípidos podría ser determinante para la elección de donde será enviada la proteína.

“Y efectivamente, así ha sido. Gracias a estas ceramidas cortas generadas por nosotros, hemos podido demostrar por primera vez que los lípidos son capaces de guiar a las proteínas durante su transporte solo si tienen la longitud adecuada. Además, el uso de un “supermicroscopio” tan potente como el que hemos empleado nos ha permitido captar también por primera vez a una escala ultra pequeña y en vivo cómo las proteínas salen por estas puertas moleculares”, manifestó uno de los investigadores del IBiS.

Como curiosidad, este estudio se ha realizado utilizando células de levadura como organismo modelo, porque son células eucariotas y realizan procesos celulares parecidos a las células humanas. También favorece el hecho de que son simples y fáciles de manipular genéticamente.

En resumen, podemos decir que este estudio ha conseguido demostrar que los lípidos y proteínas se influyen entre sí para autoorganizarse de manera conjunta dentro de la célula, un descubrimiento muy útil para el avance de los estudios de enfermedades relacionadas con las proteínas de las células.

Fuentes: Europa Press, CSIC, IBiS