Detalles hasta ahora desconocidos sobre cómo nuestro cuerpo elimina células muertas

Cuando una célula muere, el organismo se deshace de ella para evitar su acumulación en los tejidos, lo que puede dar lugar a procesos inflamatorios en el intestino o el pulmón, entre otros. Las investigaciones sobre este proceso en cultivos celulares sugerían que la célula defectuosa se descomponía a sí misma en fragmentos más pequeños para terminar por autodestruirse. Pero las cosas no son tan simples, tal como revela un nuevo estudio.

En esta investigación reciente, que se ha hecho en tejidos vivos de peces cebra y ratones, se ha conseguido mostrar mediante una filmación cómo las células analizadas en tejidos vivos de los distintos modelos animales rodean a la célula defectuosa, la descomponen en partes más pequeñas y la ingieren.

Este es el principal resultado del estudio, realizado por un equipo que incluye, entre otros, a Esteban Hoijman, del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) en Hospitalet de Llobregat y del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España; así como a Ivan K. H. Poon y Jascinta P. Santavanond, de la Universidad La Trobe en Australia.

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 mediante un proceso conocido como apoptosis, lo que permite que las células muertas sean reconocidas por otras células encargadas de eliminarlas. Este proceso se produce mediante la fagocitosis, un mecanismo biológico por el que unas células rodean, engullen y digieren los desechos celulares. Si las células muertas no son eliminadas adecuadamente, se acumulan en los tejidos, dando lugar a distintas 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.

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 poseen dimensiones similares. Por ello, para eliminar adecuadamente las células muertas, estas deben dividirse en fragmentos 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. “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”, aclara Hoijman. Para ello, sigue explicando el investigador, las células que fagocitan usan unas extensiones que surgen de su superficie y que son capaces de ejercer fuerzas sobre la comida, en este caso, las células muertas. Estas extensiones se usan tanto para fagocitar como para romper, como si fuera una boca.

Tejido epitelial de un embrión (celeste) y células ingeridas que han sido fragmentadas (amarillo). (Imagen: IBMB / CSIC)

El nuevo estudio 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 en muchas enfermedades relacionadas con procesos inflamatorios en el intestino, el pulmón y las articulaciones, como la colitis, alergias respiratorias y la artritis, interviene 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, tal como argumentan los autores del estudio.

El estudio se titula “Resident phagocytes promote non–cell-autonomous fragmentation of apoptotic cells”. Y se ha publicado en la revista académica Science Advances. (Fuente: CSIC)