Una nueva dimensión en los trasplantes
Técnica para trasplantar mitocondrias de una célula viva a otra
En un avance tecnológico, investigadores de la ETH de Zúrich han anunciado el desarrollo de una nueva técnica que permite trasplantar mitocondrias -las diminutas centrales eléctricas de la célula- de una célula viva a otra con una eficacia sin precedentes.
Trasplante de órganos A nivel celular: Mediante una nanojeringa, los investigadores extraen mitocondrias (azul) de una célula viva para transferir los orgánulos a otra.
Sean Kilian
Al igual que el cuerpo humano puede dividirse en diferentes órganos -como el corazón, los pulmones, los riñones, el intestino o el hígado-, nuestras células también constan de varios sistemas complementarios e interdependientes. Se denominan orgánulos, es decir, pequeños órganos. Y de la misma manera que a veces somos capaces de añadir varias décadas a la vida de un paciente con enfermedad renal mediante el trasplante de un riñón sano, es posible que algún día también podamos rejuvenecer células individuales mediante el trasplante de componentes celulares.
Con la ayuda de una nanojeringa
Esta perspectiva puede sonar a ciencia ficción, pero los nuevos hallazgos del grupo de investigación dirigido por Julia Vorholt en el Instituto de Microbiología de la ETH de Zúrich sugieren que ya ha alcanzado el punto de viabilidad técnica. En su investigación, publicada recientemente en la revista PLOS Biology, el grupo utilizó con éxito una "nanojeringa" que había desarrollado previamente para trasplantar mitocondrias de una célula viva a otra.
Las mitocondrias son las diminutas centrales eléctricas de la célula donde tienen lugar los procesos de respiración celular, procesos que evolucionaron originalmente en las bacterias hace más de 2.000 millones de años. Con el tiempo, algunas bacterias se unieron a otras células para formar una comunidad interdependiente en un proceso llamado endosimbiosis, que desempeñó un papel importante en el desarrollo evolutivo de la vida en la Tierra. La endosimbiosis es, en última instancia, lo que condujo a la evolución de todos los organismos multicelulares formados por células complejas, desde los hongos y las plantas hasta los animales, incluidos los seres humanos.
De los hilos a las cuerdas de perlas
La endosimbiosis hizo que las antiguas bacterias evolucionaran gradualmente hasta convertirse en mitocondrias, los orgánulos responsables de la producción de energía en las células complejas actuales. En las células humanas, las mitocondrias forman una red dinámica en forma de hilo. "Los hilos responden a la presión negativa y se transforman en algo parecido a un collar de perlas, del que posteriormente se desprenden mitocondrias individuales", explica Christoph Gäbelein, autor principal del trabajo.
Utilizando nanosiringas cilíndricas especialmente desarrolladas para este estudio, los investigadores perforaron la membrana celular y aspiraron las mitocondrias esféricas. A continuación, perforaron la membrana de otra célula y bombeaban las mitocondrias de vuelta a la célula receptora desde la nanojeringa.
La posición de la nanojeringa se controla mediante la luz láser de un microscopio de fuerza atómica convertido. Un regulador de presión ajusta el flujo, lo que permite a los científicos transferir volúmenes increíblemente pequeños de fluido en el rango de los femtolitros (millonésimas de mililitro) durante los trasplantes de organelos. "Tanto las células donantes como las receptoras sobreviven a este procedimiento mínimamente invasivo", afirma Gäbelein.
Rejuvenecimiento celular
Las mitocondrias trasplantadas también tienen una alta tasa de supervivencia: más del 80 por ciento. En la mayoría de las células, las mitocondrias inyectadas comienzan a fusionarse con la red filamentosa de la nueva célula 20 minutos después del trasplante. "La célula huésped las acepta", afirma Vorholt. Esto es así en la mayoría de los casos, aunque en unas pocas células son víctimas del sistema de control de calidad de la célula huésped y se degradan.
En su artículo, los investigadores escriben que "la técnica presentada en este trabajo facilitará las aplicaciones en diversas áreas de investigación en el futuro". Es concebible que se pueda utilizar para rejuvenecer las células madre, que muestran una disminución de la actividad metabólica a medida que envejecen. Pero el equipo de Vorholt persigue actualmente otros planes: "Queremos entender los procesos que controlan cómo cooperan los distintos compartimentos celulares, y esperamos desentrañar cómo se desarrollan los endosimbios a lo largo del tiempo evolutivo", afirma Vorholt.
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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