Investigadores de la Universidad de Umeå identifican las proteínas que actúan como «sensores de emergencia» para sellar las fugas tóxicas en los lisosomas, un proceso vital para evitar la muerte celular y la inflamación neurodegenerativa.
HoyLunes – Cuando los lisosomas —las estaciones de reciclaje de la célula— comienzan a presentar fugas, la situación puede volverse peligrosa. Los desechos tóxicos corren el riesgo de propagarse y dañar la célula. Ahora, investigadores de la Universidad de Umeå han revelado los sensores moleculares que detectan diminutos orificios en las membranas lisosomales para que puedan repararse rápidamente, un proceso crucial para prevenir la inflamación, la muerte celular y enfermedades como el Alzhéimer.
Las fugas en los lisosomas celulares pueden ser potencialmente mortales. El descubrimiento de los investigadores Yaowen Wu y Dale Corkery podría ayudar a comprender y prevenir patologías neurodegenerativas.
Los lisosomas procesan los desechos celulares y los convierten en componentes básicos reutilizables. Sus membranas están frecuentemente expuestas al estrés de patógenos, proteínas y subproductos metabólicos. Los daños pueden provocar la filtración de contenido tóxico al citoplasma, lo que a su vez puede causar inflamación y muerte celular. Hasta ahora, se desconocía el mecanismo mediante el cual las células detectan estas lesiones en la membrana.
En un estudio publicado recientemente, el profesor Yaowen Wu y su grupo de investigación del Departamento de Química de la Universidad de Umeå identificaron la vía de señalización que se activa en respuesta al daño lisosomal. Este hallazgo sentó las bases para comprender cómo la célula percibe las lesiones membranosas.
Identificación de los sensores
En este nuevo estudio, los investigadores han ido un paso más allá al descubrir dos complejos proteicos de autofagia que actúan como los sensores de daño lisosomal largamente buscados.
«Estos responden y se desplazan rápidamente hacia las membranas dañadas cuando se filtran protones o calcio, iniciando el sistema de reparación que sella el orificio. Observamos que, sin estas dos proteínas clave, la célula no logra reparar el daño, lo que provoca la ruptura del lisosoma», explica Yaowen Wu, autor principal del estudio.
Combinación de técnicas
El equipo utilizó una combinación de imágenes de células vivas, modelos de desactivación genética (*knockout*), microscopía avanzada y ensayos de reparación funcional para mapear la secuencia de eventos tras un daño lisosomal controlado. Los resultados son aplicables a diversos tipos de células y muestran el mismo mecanismo subyacente.
Siguiente paso en la investigación
«Este descubrimiento aporta una nueva comprensión y abre la puerta a estrategias de tratamiento para enfermedades donde el daño lisosomal es central. En futuros estudios, investigaremos los vínculos con la neurodegeneración, las infecciones y la inflamación», afirma Wu.
Dale Corkery, científico del equipo y primer autor, añade: «Es vital que el contenido lisosomal permanezca donde corresponde. Si entendemos por qué a veces las fugas no se detectan, también entenderemos por qué mueren las células en las enfermedades neurodegenerativas».
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