El freno de la autofagia

El estrés afecta al organismo y a las células que lo forman. En esta situación, las células digieren sus propios orgánulos y los recicla con fines metabólicos.

Este proceso se denomina autofagia, que significa «comerse a sí mismo». Mediante el catabolismo de los componentes celulares se obtiene energía, lo que permite la supervivencia de la célula en un periodo de ayuno.

La autofagia regulada garantiza la síntesis y el reciclaje de los componentes celulares. Científicos alemanes han descubierto que la autofagia se regula mediante un «freno molecular» cuyo objetivo es evitar que se pierda el control de este proceso. Este descubrimiento se presenta en la revista Cell Death & Differentiation.

Los procesos celulares ocurren cuando es necesario y se interrumpen al dejar de serlo. «En el interior de la célula existe una red de moléculas - explicó el profesor Ingo Schmitz del Centro Helmholtz de Investigación sobre Infecciones (HZI, Alemania)-.

Entre ellas se produce un continuo intercambio de información; en cierto modo, es como si se tratara de la red de metro de una gran ciudad.»

Los investigadores realizaron la difícil tarea de analizar las distintas «paradas» a lo largo de esa red.

La información obtenida permitiría identificar las moléculas que participan en los procesos de transducción de señales.

Además, según el equipo, proporcionaría datos sobre las enfermedades producidas por alteraciones de estas «autopistas de información».

En este estudio, los investigadores examinaron los mecanismos por los cuales los componentes celulares de grandes dimensiones destinados a la degradación y posterior reciclaje son encerrados en una pequeña vesícula, denominada autofagosoma, éste se fusiona con otra pequeña vesícula, y se desencadena la digestión de su contenido.

«La autofagia es un mecanismo de supervivencia para garantizar que las células puedan obtener los nutrientes necesarios en periodos de ayuno», afirmó el profesor Schmitz.

El equipo tiñó diferentes moléculas específicas y autofagosomas del interior de células para observar con claridad las moléculas que regulan el proceso de formación de las vesículas digestivas.

Para inducir el mecanismo de autodigestión, mantuvieron las células en ayuno o bien simularon una infección.

Así descubrieron que las células, de forma simultánea, activaban también moléculas que inhibían la autofagia, «como una especie de freno de emergencia que impide que la autofagia se descontrole», comentaron los científicos.

Se observó que la proteína p38 formaba parte del proceso. Generalmente, esta proteína se encuentra localizada en el interior del núcleo; sin embargo, al activarse por un periodo de estrés, pasa a la superficie del autofagosoma.

Una vez allí, altera la molécula Atg5, bloqueando así el paso final de la autofagia, que implica la creación de la vesícula. La autofagia se inhibe y la célula activa el mecanismo molecular de freno.

Un fallo en este mecanismo desencadenará la aparición de enfermedades.

«Estos hallazgos muestran la importancia de la estrecha regulación de la autofagia», afirmó Ralf Höcker, coautor del artículo e investigador en el HZI.
En este estudio colaboraron investigadores de la Universidad de Magdeburg, la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf y la Universidad de Tübingen (todas en Alemania), así como la Temple University School of Medicine de los Estados Unidos.