Por primera vez, los científicos han sido capaces de ver cómo muere una célula y el tiempo que le toma.

Las señales que desencadenan la apoptosis, también conocido como muerte celular programada, se propaga en una cascada a través de la célula en una onda, a una tasa de tres micrómetros (0.003 milímetros) por minuto.

El proceso de señalización de onda se llama onda de activación. Este es un proceso biológico importante en la vida cotidiana de una célula que se utiliza para transmitir información de manera rápida y confiable a largas distancias.  En animales multicelulares, están involucrados en el ciclo celular, donde las células se dividen para crear nuevas células: este proceso se activa en toda la célula utilizado ondas de activación. También se encuentran en el cerebro como potenciales de acción neuronal: la propagación de señales eléctricas a lo largo del axón también son ondas de activación, pero esta es la primera vez que han sido implicados en la muerte celular.

“Este trabajo es otro ejemplo de cómo la naturaleza hace uso de estas ondas desencadenantes, cosas de las que la mayoría de los biólogos nunca han oído hablar, una y otra vez”, dijo el bioquímico James Ferrell de la Universidad de Stanford. “Es un tema recurrente en la regulación celular. Apuesto a que pronto comenzaremos a verlo en los libros de texto”.

La apoptosis es una de las formas más conocidas de muerte celular. Es el proceso mediante el cual, el cuerpo se libera de las células viejas innecesarias sin dañar el tejido circundante. Aún sigue siendo un misterio ya que, por ejemplo, no siempre impide que las células mutadas se vuelvan cancerosas o se sobrecarga con un efecto devastador, eliminando las células sanas en el caso de enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer.

Si queremos descubrir cómo sucede esto, y dependiendo de la situación, ya sea que ayude al proceso o lo desacelere, necesitamos saber cómo se regula la apoptosis, dijeron los investigadores.

Para ver la apoptosis en una célula, los investigadores usaron el huevo de una rana. Quitaron el citoplasma del huevo, todo el material excepto el núcleo, y lo colocaron en un tubo. Luego iniciaron la apoptosis, utilizando una proteína fluorescente verde que brilla cuando ocurre la apoptosis.

Este resplandor verde se movió por el tubo a una velocidad constante, lo que indica que la apoptosis se estaba extendiendo a través de ondas de activación, en oposición a la difusión química, el método de comunicación más lento.

El siguiente paso fue ver si este proceso también se produjo en la célula en su estado natural, pero debido a que los huevos de las ranas son bastantes opacos, el uso de microscopía de fluorescencia no sería tan útil, pero cuando indujeron apoptosis en un huevo intacto, notaron que su color cambiaba, oscureciéndose a medida que la célula moría. Este cambio se produjo en una onda curva en toda su superficie a una velocidad constante, lo que indica una onda de disparo.

Cuando analizaron los huevos, encontraron caspasas activadas, tipos de enzimas que juegan un papel crítico en la muerte celular programada. Los huevos vivos, por otro lado, no tenían estas caspasas activadas.

Ellos determinaron que, una vez que se inicia la muerte celular, estas caspasas se activan. Luego se extienden a otras caspasas cercanas, y así sucesivamente, como esas fichas de dominó cayendo, hasta que toda la célula lo ha cargado.

El próximo lugar donde el equipo quiere buscar ondas de activación es la respuesta inmune del cuerpo, para determinar si el mecanismo juega un papel en cómo se propaga por todo el cuerpo.

“Tenemos toda esta información sobre proteínas y genes en todo tipo de organismos, y estamos tratando de entender cuáles son los temas recurrentes”, dijo Ferrell.

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