Un grupo de investigadores ayuda a comprender mejor cómo las células se deshacen de los residuos que generan

Un equipo de investigación de la Universidad de Friburgo (Alemania) y del Instituto Max Planck de Biofísica de Frankfurt (Alemania) ha descubierto las condiciones necesarias para que se inicie la autofagia, un proceso en el que los componentes celulares que ya no son necesarios son encerrados por las membranas y descompuestos en sus componentes básicos, lo que evita la formación de nocivos y permite que los nutrientes vuelvan a estar disponibles.

Los investigadores también han sido capaces de crear artificialmente estas condiciones y desencadenar así la degradación de moléculas no degradables en células de levadura. Así, los autores del estudio, publicado en la revista 'Nature Cell Biology', aseguran que dirigirse a la autofagia de este modo es un enfoque prometedor para promover la degradación de agregados que, de otro modo, podrían formar placas en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, así como para mejorar la eficacia de los tratamientos contra el cáncer.

Para que se produzca la degradación de componentes celulares mediante la autofagia, primero deben ser reconocidos como residuos. De ello se encargan los receptores y otras moléculas adaptadoras. Sin embargo, hasta ahora se desconocía cómo exactamente estas moléculas desencadenan los pasos siguientes. "Ahora hemos podido demostrar que los receptores deben unirse débilmente al material a eliminar para que se inicie la autofagia", ha explicado la investigadora Claudine Kraft, del Grupo de Excelencia CIBSS de la Universidad de Friburgo.

Los científicos han empleado simulaciones por ordenador y experimentos en células vivas de levadura y células humanas en cultivo celular para encontrar una explicación. "Cuando se alcanza el punto de concentración crítica, se produce la separación de fases: las moléculas adaptadoras se juntan y forman una gotita, similar al aceite en el agua", ha detallado el investigador Florian Wilfling, del Instituto Max Planck de Biofísica de Frankfurt.

"Tal acumulación líquida tiene propiedades físicas diferentes a las de las moléculas individuales, sirviendo de plataforma flexible para todas las demás moléculas implicadas en la autofagia", ha añadido.

EL PROCESO PUEDE CONTROLARSE ARTIFICIALMENTE

Para probar su hipótesis, los investigadores introdujeron en células de levadura partículas de virus que las células normalmente son incapaces de descomponer. Modificando las partículas víricas para que los receptores de autofagia pudieran unirse débilmente a ellas, los investigadores lograron desencadenar la degradación de la proteína vírica. Sin embargo, si modificaban la superficie para que los receptores se unieran fuertemente a ella, no se producía la degradación.

"Este resultado es prometedor porque demuestra que podemos intervenir específicamente en la autofagia de moléculas de carga de células vivas", aseguran Kraft y Wilfling.