Pulsando un interruptor: la luz da forma a las células
El potencial terapéutico de esta investigación es inmenso
Imagine encender una luz y poder comprender y controlar la dinámica interna de una célula. Esto es lo que ha conseguido el grupo de Dimova: haciendo brillar luces de distintos colores sobre réplicas de células, alteraron las interacciones entre elementos celulares. Controlar estas complejas interacciones permite administrar fármacos específicos directamente en las células. Y con sólo pulsar un interruptor, podríamos ajustar o incluso invertir esta administración, revolucionando potencialmente el tratamiento de las células de forma inteligente, precisa y no invasiva.
Mina Aleksanyan y Agustín Mangiarotti registran la respuesta de la membrana en el microscopio confocal
© Max Planck Institute of Colloids and Interfaces
Las células son los elementos básicos de nuestro organismo y están organizadas en componentes más pequeños, cada uno con una función especializada. La mayoría de estos componentes están envueltos por una membrana protectora hecha de grasas. Todos, salvo los condensados biomoleculares. Estas diminutas y dinámicas gotitas preparan a la célula para una rápida respuesta al estrés, reuniendo y organizando moléculas reparadoras (entre otras funciones). Rumiana Dimova y su equipo del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces estudian las múltiples e intrincadas formas en que los condensados interactúan con las membranas y cómo se afectan mutuamente en su forma y estructura. En sus últimos trabajos, los investigadores se han centrado en el proceso de endocitosis. Así es como una célula envuelve con su membrana externa nutrientes o patógenos para "comérselos".
Los investigadores diseñaron sus propias versiones simplificadas de células hechas en laboratorio -llamadas vesículas gigantes- para simular los procesos celulares y analizarlos al microscopio. Introdujeron grasas que reaccionan a la luz ("lípidos fotosensibles"). Dimova y su equipo observaron cómo se comportaban las membranas al exponerlas a luz de distintos colores: cambiaban de tamaño y desencadenaban diversas interacciones con los condensados.
"Cuando iluminamos una membrana con luz ultravioleta, ésta crece y se 'traga' los condensados", - explica Agustín Mangiarotti. "Y también podemos invertir el proceso cambiando a luz azul", añade Mina Aleksanyan, "de modo que la membrana se contrae, expulsando el condensado". Esto se ve claramente en el vídeo captado con un microscopio de fluorescencia.
El potencial terapéutico de esta investigación es inmenso. El uso combinado de vesículas gigantes y luz podría representar un tratamiento médico no invasivo para controlar la dinámica celular.
He aquí por qué. La luz es barata y sostenible. Y como las vesículas gigantes son sintéticas (se fabrican en un laboratorio), los científicos pueden utilizarlas para sondear varias dinámicas sin recurrir a células de cultivo de organismos vivos. Y aún hay más. Las vesículas gigantes son biomiméticas: se construyen a partir de moléculas del cuerpo humano, como grasas y proteínas. Son como pequeñas cápsulas que pueden transportar fármacos y fusionarse orgánicamente con las células.
"Ahora sabemos que modulando la luz podemos controlar cómo las vesículas modelan el entorno interno de una célula, lo que podría ayudar a tratar trastornos celulares. Es como poder esculpir una célula desde dentro pulsando un interruptor de luz", concluye Dimova.
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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