¿Cómo pueden las células y las células inmunitarias del cuerpo humano responder rápidamente a los cambios físicos y químicos de su entorno?
Aunque las mutaciones genéticas pueden provocar cambios en las propiedades de una célula, mecanismos no genéticos pueden impulsar una rápida adaptación, en un proceso denominado en términos generales plasticidad celular. La plasticidad celular está implicada 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 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 los tejidos. La inflamación incontrolada que se sale de control puede provocar daño tisular y, en última instancia, shock séptico.
Un grupo del Instituto 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 descubrieron 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 de muchos productos de belleza. El equipo de investigación ya tenía pruebas de la absorción de metal por parte del CD44 en las células cancerosas, publicadas anteriormente en la revista. Química de la naturaleza. CD44 es una proteína que ha sido ampliamente estudiada durante décadas y se encuentra en muchos tipos de células, incluidas las células del sistema inmunológico, 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 orgánulos responsables de la producción de energía.
Otros trabajos policiales para investigar los procesos fundamentales han conducido a la conclusión 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 de las células humanas. En resumen, estos cambios afectan lo que la célula puede hacer y su apariencia y afectan su función.
Además, los científicos desarrollaron un nuevo pequeño droga-Molécula similar, basada en el medicamento contra la diabetes metformina, que puede bloquear estos procesos uniendo e inactivando este cobre. Esto influye entonces en la producción de energía de la célula y, en última instancia, en su función. En el contexto de las células inmunitarias, los investigadores pudieron conseguir células inmunitarias menos agresivas y amortiguar la inflamación en modelos de ratón. Este nuevo prototipo de fármaco podría rescatar a ratones del shock séptico.
Pero eso no fue todo. El estudio también demostró 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 tanto, este enfoque podría adoptarse potencialmente para combatir la metástasis. Dado que más de 11 millones de personas mueren cada año por shock séptico en el mundo y que el 90% de las muertes por cáncer se deben a metástasis, ahora hay grandes esperanzas de que esto pueda convertirse en nuevos medicamentos que puedan ayudar a muchos pacientes a escala mundial.
En general, este estudio ahora es muy prometedor, tanto a nivel de investigación molecular fundamental como de posibles aplicaciones clínicas. También plantea la pregunta de ¿cuánto cobre es bueno para nosotros?
Fuente: Instituto Curie
Publicado originalmente en The European Times
