Revelación de los secretos de la competencia celular
¿Qué características distinguen a las células "ganadoras" de las "perdedoras"?
La competencia celular es un proceso crucial de control de calidad que garantiza que el desarrollo de un organismo se base en células sanas. Los investigadores revelaron los secretos que subyacen a la competencia celular y qué características pueden predeterminar si una célula sobrevivirá o no. Los defectos en la producción de energía son fundamentales para que las células sean vulnerables a la eliminación. El estudio fue dirigido por investigadores del Helmholtz Zentrum München y del Imperial College London.
Células madre embrionarias de ratón
Ana Lima / Imperial College London
Dado que la vida multicelular depende de las interacciones célula-célula, no es de extrañar que ésta no sea siempre pacífica: las células con mayor aptitud eliminan a las células con menor aptitud mediante la competencia celular. La competencia celular ha surgido como un mecanismo de control de calidad y se produce cuando las células difieren, genéticamente o de otro modo, unas de otras. En los mamíferos, el proceso de competencia celular se ha observado, por ejemplo, en el cáncer, durante la homeostasis de los órganos y durante el desarrollo como un proceso para seleccionar las células más aptas en el embrión y el adulto. Sin embargo, siguen sin conocerse las características que distinguen a las células "ganadoras" de las "perdedoras" y si existen determinantes clave para la competición celular en diversos contextos biológicos.
La receta para eliminar las células "perdedoras
El equipo de investigadores descubrió que las células que pierden la competición se caracterizan por tener mitocondrias defectuosas y, en embriones de ratón, están marcadas por cambios de secuencia en su genoma mitocondrial. Su trabajo se ha publicado en la revista Nature Metabolism. "Nuestro trabajo sugiere que las diferencias en la actividad mitocondrial son determinantes de la aptitud competitiva de las células en una amplia gama de sistemas. En particular, descubrimos que los defectos genéticos en las mitocondrias caracterizan a las células 'perdedoras' en embriones de ratón", afirma Antonio Scialdone, coautor del artículo.
Con más detalle: El embrión de ratón recurre a la competencia celular para deshacerse de las células del epiblasto no aptas antes de que se establezca el plan corporal básico durante la gastrulación. Mediante el uso de RNAseq (una técnica de secuenciación específica) de una sola célula, los investigadores compararon las células de embriones tratados con un inhibidor de la muerte celular con las de embriones de ratón no tratados. Aplicando algoritmos de aprendizaje automático, pudieron identificar la firma de expresión génica de las células "perdedoras" y descubrieron que estas células tienen mitocondrias defectuosas y están marcadas por cambios de secuencia en su genoma mitocondrial. "Fue agradable ver cómo con nuestra tubería computacional fuimos capaces de extraer información tan importante de los conjuntos de datos de RNAseq de una sola célula", dice Gabriele Lubatti, co-primer autor del artículo.
La información sobre el aspecto de las células "perdedoras" en el embrión de ratón les permitió determinar su identidad. Al analizar la actividad mitocondrial en otros modelos de competencia celular, pudieron identificar que la disfunción mitocondrial es una característica común en diferentes células "perdedoras" y que pequeños cambios en el ADN mitocondrial son suficientes para impulsar la competencia celular.
Trabajos futuros
Este estudio sugiere que la actividad mitocondrial puede ser un determinante clave de la aptitud celular en una variedad de contextos en los que se produce la competencia entre células. Los cambios ambientales pueden influir mucho en el metabolismo y las mitocondrias desempeñan un papel central en este proceso. Por lo tanto, es posible que la competencia celular y los defectos asociados en el genoma mitocondrial en respuesta a ciertos factores ambientales conduzcan a la aparición de un genotipo particular (células "ganadoras"). Esto implica que la competencia celular podría ser un vínculo directo entre el entorno y el genotipo, lo que será interesante explorar más a fondo.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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