Visualización de lípidos para entender el movimiento y la adhesión celular
Cuando se produce una respuesta inmunitaria, los leucocitos se desplazan hasta el punto de infección para combatir al patógeno invasor. Esa inmigración celular requiere de la modulación de la adhesión celular, un proceso ampliamente estudiado para el que se necesitan unas proteínas de superficie llamadas integrinas. Cada vez hay más indicios de que los lípidos presentes en la membrana celular también regulan la cascada de señalización que modula la afinidad de las integrinas. Hasta ahora se carece de técnicas para hacer un seguimiento de la producción y localización intracelular de lípidos específicos en el marco de la activación de los leucocitos. La visualización de pequeñas moléculas en tiempo real dentro de células vivas ha requerido normalmente proteínas fluorescentes. Para subsanar las actuales limitaciones de las técnicas de imagen, los científicos participantes en el proyecto TROJAN-LIPID-SENSOR, financiado con fondos europeos, crearon unos novedosos sensores capaces de unirse directamente a lípidos. El consorcio responsable tuvo que sortear numerosas dificultades para crear los sensores necesarios. En un principio, los científicos trataron de crear un sensor biológico de lípidos basado en ARN que pudiera servir como herramienta farmacológica para células. Empleando tecnología SELEX, el consorcio construyó ese sensor escogiendo cuidadosamente ARN que tenía la capacidad de unirse a las moléculas objetivo. Los sensores de lípidos obtenidos constan de una parte de ARN de unión por ligandos y de la llamada Spinach, una segunda parte que se une a una molécula pequeña y activa su fluorescencia. Sin embargo, las condiciones reactivas del sensor no eran compatibles con las células vivas y las imágenes obtenidas no eran óptimas. Una tecnología novedosa para obtener imágenes en tiempo real Para mejorar la obtención de imágenes de las dinámicas de los lípidos en relación con la migración de los leucocitos, los científicos colaboraron con un grupo de la Universidad de Houston y emplearon un sensor conjugado con GFP. Ese sensor, combinado con microscopía avanzada de fluorescencia, sí que captó la ubicación de un líquido clave de la membrana celular y detectó sus cambios dinámicos. «Curiosamente, descubrimos que ese lípido formaba pequeños "islotes" en las protuberancias de la membrana celular», explicó el investigador posdoctoral Matteo Bolomini-Vittori. Esas protuberancias se denominan podosomas, por aspecto de pies pequeños, y están condicionadas principalmente por el citoesqueleto. «Nuestros resultados demuestran que los lípidos facilitan la formación de los podosomas, tal vez al influir en la organización de los receptores o de las proteínas», añadió Bolomini-Vittori. Asimismo, los grupos colaboradores dieron con dos enzimas responsables de producir esas moléculas lipídicas en la membrana celular, lo que proporcionó conocimientos fundamentales sobre el mecanismo de la migración celular. Aplicaciones del sensor de lípidos Con los años ha cambiado drásticamente la percepción científica que se tiene sobre la organización de la membrana celular. Ahora está demostrado que, aparte de cumplir una función estructural, la distribución de las proteínas y los lípidos en dominios específicos de la membrana cumple funciones celulares concretas, entre ellas, en la proliferación, la adhesión y la migración. Así, los dominios de la membrana (y los islotes de lípidos antes mencionados) empiezan a plantearse como dianas interesantes para el tratamiento de varias enfermedades neurológicas y cardiovasculares. Los trabajos de desarrollo de fármacos encaminados a inducir o alterar la estructura de esos dominios pueden potenciar o desactivar funciones celulares concretas asociadas a esas enfermedades. Por otra parte, la Dra. G. Cambi, coordinadora del proyecto, opina que «de cara al diagnóstico, sería un gran avance poder detectar los cambios muy leves y rápidos en la composición de los lípidos de las células que van aparejados al inicio de diversas enfermedades». En su opinión, la estrategia seguida en TROJAN-LIPID-SENSOR puede servir, aparte de para diagnóstico y tratamiento, para investigar el comportamiento de las células cancerosas. Teniendo en cuenta que las células cancerosas invaden el tejido sano circundante y provocan metástasis, entender el papel que desempeñan esos islotes de lípidos en la migración de las células cancerosas proporcionaría conocimientos muy útiles sobre el mecanismo de la metástasis.
Palabras clave
TROJAN-LIPID-SENSOR, lípido, proteína, membrana celular, cáncer, podosoma
