¿Cómo pueden las células y las células inmunitarias del cuerpo humano responder rápidamente a los cambios físicos y químicos en su entorno?
Aunque las mutaciones genéticas pueden causar cambios en las propiedades de una célula, los mecanismos no genéticos pueden impulsar una adaptación rápida, en un proceso denominado plasticidad celular. La plasticidad celular está involucrada en procesos biológicos fundamentales en salud y enfermedad Por ejemplo, las células tumorales pueden pasar de un estado altamente proliferativo a un estado más invasivo y, por lo tanto, promover la metástasis del cáncer. Por otro lado, durante la inflamación, las células inmunitarias pueden transformarse en células que ejecutan una respuesta inflamatoria y promueven la reparación de tejidos. La inflamación descontrolada que se sale de control puede provocar daños en los tejidos y, en última instancia, un shock séptico.
Un grupo del Institut Curie de París encontró ahora un nuevo culpable de estos procesos a nivel molecular; trabajo que fue publicado recientemente en la revista científica Naturaleza.
Los investigadores encontraron que las células responsables de la formación de metástasis o las células inmunitarias implicadas en la inflamación y el shock escéptico tienen mayores cantidades de cobre, que es responsable de los cambios en la plasticidad celular. Curiosamente, el cobre se absorbe en las células a través de una proteína llamada CD44 y ácido hialurónico, también conocido por ser un ingrediente en muchos productos de belleza. El equipo de investigación ya tenía pruebas de la absorción de metales por parte de CD44 en células cancerosas, publicadas anteriormente en la revista. Química de la naturaleza. CD44 es una proteína que se ha estudiado ampliamente durante décadas y se encuentra en muchos tipos de células, incluidas las células del sistema inmunitario, las células cancerosas, las células involucradas en la cicatrización de heridas, las células progenitoras de los glóbulos rojos y muchas más. Los científicos demostraron que el cobre absorbido por CD44 se acumula en las mitocondrias de las células, que son los orgánulos responsables de la producción de energía.
El trabajo policial adicional para investigar los procesos fundamentales ha conducido a los hallazgos de que el cobre controla el metabolismo en estas mitocondrias, es decir, tiene efectos directos sobre la producción de energía de la célula. Esto, a su vez, cambia los niveles de moléculas llamadas metabolitos, que influyen en cómo se leen los genes en la célula. En particular, se vieron afectados los niveles de NAD(H), que es uno de los metabolitos más conocidos e importantes que se conocen en las células humanas. En resumen, estos cambios tienen un efecto en lo que la célula puede hacer y en su apariencia y afectan su función.
Además, los científicos desarrollaron una nueva molécula pequeña parecida a un fármaco, basada en el fármaco antidiabético metformina, que puede bloquear estos procesos al unirse e inactivar este cobre. Esto influye en la producción de energía de la célula y, en última instancia, en su función. En el contexto de las células inmunitarias, los investigadores podrían lograr células inmunitarias menos agresivas y amortiguar la inflamación en modelos de ratones. Este nuevo prototipo de fármaco podría rescatar ratones del shock séptico.
Pero eso no fue todo. El estudio también mostró que estos procesos fundamentales que subyacen a la inflamación también se encuentran en el cáncer, más específicamente en eventos moleculares que pueden desencadenar la formación de metástasis. Por lo tanto, este enfoque podría adoptarse potencialmente para combatir la metástasis. Dado que más de 11 millones de personas mueren de shock séptico en el mundo cada año y el 90% de las muertes por cáncer se deben a metástasis, ahora hay una gran esperanza de que esto pueda convertirse en nuevos medicamentos, que podrían ayudar a muchos pacientes a escala mundial.
En general, este estudio ahora muestra una gran promesa, tanto a nivel de investigación molecular fundamental como en posibles aplicaciones clínicas. También plantea la pregunta de ¿cuánto cobre es bueno para nosotros?
Fuente: Instituto Curie
