Millones de células mueren cada día en nuestro cuerpo, ya sea por un recambio natural o por ser defectuosas. Esta muerte se produce de manera controlada por un proceso conocido como apoptosis, lo que permite que sean reconocidas por otras células que son las encargadas de eliminarlas Su eliminación ocurre mediante la ingestión y destrucción de las células muertas, un mecanismo conocido como fagocitosis. Si las células muertas no son eliminadas adecuadamente, el tejido se inflama, dando lugar a un gran número de diferentes patologías inflamatorias. Aunque este proceso se ha estudiado en cultivos celulares, se sabe poco sobre cómo las células fagocitan a otras dentro de los tejidos.
Una investigación liderada por el investigador Esteban Hoijman, del Instituto de Biología Molecular de Barcelona del CSIC y el IDIBELL, e Ivan K. H. Poon, de la Universidad La Trobe (Australia), ha conseguido revelar detalles hasta ahora desconocidos de ese proceso. Para ello, han analizado la fagocitosis dentro de tejidos vivos, tanto en embriones de peces cebra como en el timo del ratón (donde se forman algunas células del sistema inmune).
Un problema de tamaño
Durante la fagocitosis, la célula que va a ser destruida es rodeada y engullida por células vecinas. Uno de los problemas que tienen estas células para ingerir a otras es su tamaño, ya que ambas son de tamaño similar. Entonces, para eliminar adecuadamente las células muertas, estas deben partirse en trozos más pequeños. “Hasta ahora se pensaba que la misma célula defectuosa se rompía a sí misma en fragmentos durante la apoptosis, en un proceso de autodestrucción”, explica Esteban Hoijman, investigador del CSIC-IDIBELL. “Sin embargo, hemos visto que esto no es necesariamente así, sino que son las células vecinas las que las rompen antes de ingerirlas”.
“En este trabajo hemos descubierto que las células que fagocitan «mastican» a las que van a ingerir, es decir, las rompen en partes más pequeñas para facilitar su ingestión. Este proceso es similar al que ocurre en nuestras bocas al masticar la comida, pero a nivel microscópico”.
Para ello, sigue explicando este investigador, las células que fagocitan usan unas extensiones que surgen de su superficie y son capaces de ejercer fuerzas sobre la “comida”, en este caso células muertas. Estas extensiones se usan tanto para fagocitar (ingiriendo) como para romper, como si fuera una boca.
Entender y mejorar la fagocitosis
El trabajo permite entender mejor los procesos de apoptosis y fagocitosis, mecanismos esenciales para el normal funcionamiento del organismo adulto, así como del desarrollo embrionario. Se sabe, aclara Hoijman, que muchas enfermedades relacionadas con procesos inflamatorios en el intestino, el pulmón y las articulaciones, como la colitis, alergias respiratorias y la artritis involucran una deficiente eliminación de células que se acumulan en los tejidos. Más aún, la desregulación de los procesos apoptóticos puede conducir a otras enfermedades como el cáncer y la neurodegeneración, explican los investigadores en su trabajo.
“Este hallazgo nos ayuda a comprender mejor cómo elimina el cuerpo las células que ya no son útiles, abre la puerta a nuevas investigaciones para mejorar la fagocitosis y, en el futuro, podría ayudar a diseñar fármacos que permitan mejorar esa capacidad”, concluye Hoijman.
El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación creado el 2004 especializado en cáncer, neurociencia, medicina translacional y medicina regenerativa. Cuenta con un equipo de más de 1.500 profesionales que, desde los 73 grupos de investigación, generan más de 1.400 artículos científicos al año. El IDIBELL está participado por el Hospital Universitario de Bellvitge y el Hospital de Viladecans del Instituto Catalán de la Salud, el Instituto Catalán de Oncología, la Universidad de Barcelona y el Ayuntamiento de L’Hospitalet de Llobregat.
IDIBELL es miembro del Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Barcelona HUBc y forma parte de la institución CERCA de la Generalitat de Catalunya. En 2009 se convirtió en uno de los cinco primeros centros de investigación españoles acreditados como instituto de investigación sanitaria por el Instituto de Salud Carlos III. Además, forma parte del programa «HR Excellence in Research» de la Unión Europea y es miembro de EATRIS y REGIC. Desde el año 2018, IDIBELL es un Centro Acreditado de la Fundación Científica AECC (FCAECC).