MADRID, 7 Jul. (EUROPA PRESS) -
Para que la división celular tenga éxito, pares de cromosomas tienen que hacer cola justo antes de ser barridos en nuevas células y logran esta hazaña, en parte, gracias a estructuras llamadas centríolos.
Investigadores de la Universidad Johns Hopkins, en Estados Unidos, han descubierto que la mayoría de las células no se dividen sin centríolos y que una proteína llamada p53, ya conocida por prevenir la división celular por otras razones, también controla el número de centríolos para evitar divisiones celulares potencialmente desastrosas.
Los detalles de estos resultados se publican este lunes en la revista 'Journal of Cell Biology'. La nueva información, además de nuevas herramientas para la manipulación de los centríolos, debe ayudar a los investigadores a averiguar cómo p53 ayuda a salvaguardar las células y cómo provoca cánceres cuando no lo hace.
"Ya se conocía P53 por controlar muchas cosas, como el daño del ADN y tener un número incorrecto de cromosomas, lo que hace de la división peligrosa para las células", plantea Andrew Holland, profesor asistente de Biología Molecular y Genética en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, en Estados Unidos. "Hemos descubierto un elemento más en su lista de control: el número de centríolos", añade.
Las células tienen normalmente dos centríolos que trabajan juntos como una unidad para anclar y organizar microtúbulos, las barras moleculares que forman la columna vertebral de la célula. A medida que una célula se prepara para la división, se forma un nuevo centríolo junto a cada centríolo existente.
Luego, cada par va a lados opuestos de la célula. Antes de la división, pares de cromosomas idénticos se alinean en el medio de la célula alargada y los microtúbulos, que emanan desde los centríolos de cada lado, ayudan a tirar de los cromosomas en direcciones opuestas de manera que cada nueva célula recibe un miembro de cada par de cromosomas.
"Si las células no segregan sus cromosomas correctamente, puede haber graves consecuencias", apunta Bramwell Lambrus, estudiante graduado en el laboratorio de Holland. "El síndrome de Down, por ejemplo, resulta de que un embrión hereda una copia extra del cromosoma 21. Lo que es fascinante es que las células que se dividen para crear los óvulos de una mujer no tienen centríolos, así que sabemos que no son absolutamente necesarios, sino muy serviciales", añade.
Para entender mejor el papel de los centríolos en la división celular, el equipo necesitaba ver cómo las células se comportaban sin ellos. Sin embargo, aniquilar los centríolos de una célula durante el tiempo suficiente para estudiar los resultados plantea un serio desafío, ya que, cuando una célula detecta que sus centríolos se han ido, crea otros nuevos desde cero.
Para superar este obstáculo, el equipo de Holland fue tras la proteína PLK4, que se requiere para la formación del centríolo. En lugar de eliminar de forma permanente el gen PLK4 de las células, utilizó un truco de la biología de las plantas para alternar su presencia en las células, algo que nunca antes se había aplicado a las proteínas de una célula animal.
Trabajando con células de la retina humana, los investigadores ajustaron PLK4 para enviarla a la basura celular siempre que dieran a las células una hormona vegetal llamada auxina. Mientras estaba presente, auxina impedía la formación de nuevos centríolos, por lo que cada división celular redujo a la mitad el número de centríolos por célula. En la cuarta división celular, la mayoría de las células no tenían centríolos y ninguna se dividió. Pero incluso después de retirar la auxina y el restablecimiento de PLK4, las células se negaron a dividirse o fabircar más centríolos.
"Las células fueron permanentemente atascadas -afirma Holland--. No podían dividirse de nuevo sin fabricar nuevos centriolos, pero no pudieron generar nuevos centriolos sin iniciar el proceso de división. Estaba claro que algo le estaba ordenando a las células que no se divivieran".
Después de probar algunas hipótesis distintas para explicar por qué las células estaban atascadas, el equipo volvió a p53, una proteína conocida por prevenir la división celular cuando las cosas no funcionan bien. Cuando detuvieron la producción de p53 en las células sin centríolos, comenzaron a dividirse de nuevo. Como era de esperar, las células recién formadas presentaban muchas anomalías cromosómicas.
En un experimento final, los científicos restauraron PLK4 en las células que carecen de centríolos y p53 para ver si las células fabricarían nuevos centríolos. Como p53 no estaba allí para evitar su división, el regreso de PLK4 fue todo lo que necesario para que las células comenzaran de nuevo la formación de centríolos desde cero. "Como la formación de centríolos sin un centríolo patrón existente sólo se produce cuando las células carecen de la totalidad de sus centríolos, es un hecho poco habitual, y fue emocionante ver bajo el microscopio qué sucedía", dice Lambrus.
El equipo planea continuar el análisis de la formación de nuevos centríolos y cómo p53 detecta los centríolos y evita que las células se dividan sin ellos. "El 90 por ciento de los tumores humanos tienen anomalías cromosómicas y sabemos que muchas de éstas son posibles gracias a mutaciones en p53", dice Holland. "Si los centríolos no están presentes para ayudar a la segregación cromosómica adecuada, p53 actúa como una copia de seguridad para evitar fabricar las células anormales. Es una importante salvaguardia que nos gustaría entender más", concluye.
