Cuando la mayoría de las células se dividen, simplemente producen más de sí mismas. Pero las células madre, que son responsables de reparar o fabricar tejido nuevo, tienen una opción: pueden generar más células madre o diferenciarse en células de la piel, células hepáticas o prácticamente cualquierde los tipos de células especializadas del cuerpo.
Como se informó el 3 de febrero en ciencia , los científicos de la Universidad Rockefeller han descubierto que esta decisión fundamental puede depender de si las pequeñas estructuras similares a órganos, organelos, se dividen adecuadamente dentro de la célula madre en división.
"Para que los tejidos del cuerpo se desarrollen adecuadamente y se mantengan, la renovación y la diferenciación deben equilibrarse cuidadosamente", dice la autora principal Elaine Fuchs, profesora Rebecca C. Lancefield y directora del Laboratorio Robin Chemers Neustein de Biología Celular de Mamíferos yDesarrollo: "Nuestros experimentos sugieren un papel inesperado para el posicionamiento y la herencia de los orgánulos celulares, en este caso peroxisomas llenos de enzimas, en el control de este intrincado equilibrio".
Una división desigual
La sección externa de la piel, la epidermis, proporciona una barrera protectora para el cuerpo, y las células madre residen profundamente dentro de ella. Durante el desarrollo, estas células se dividen para que una hija renovadora de células madre permanezca hacia adentro mientras la otra hija se diferencia y se muevehacia afuera para formar parte de las capas externas de la epidermis. La primera autora, Amma Asare, una estudiante graduada en el laboratorio, quería saber cómo emergen las células de la piel y comenzar esta transición.
Al observar el desarrollo de la piel del ratón, Asare ideó un enfoque para identificar genes que ayudan a guiar el equilibrio entre las nuevas células que permanecen en forma de tallo o se diferencian. Una proteína en particular, Pex11b, llamó su atención. Está asociada con la membrana que rodeael peroxisoma, un orgánulo que ayuda a liberar energía de los alimentos.
Asare demostró que la proteína parece funcionar al asegurarse de que los orgánulos estén en los lugares correctos para que puedan dividirse entre las células hijas. En las células que carecían de Pex11b, los peroxisomas no se dividieron de manera uniforme, en algunos casos, unola célula hija terminó con todos los peroxisomas y la otra no obtuvo ninguno. Y para aquellas células cuya distribución de peroxisomas se interrumpió, la división celular tomó más tiempo, y el huso mitótico, la estructura que separa el material genético de las hijas,no se alineó correctamente.
Asare descubrió que el resultado neto del agotamiento de las células madre de la piel de Pex11b fue que menos células hijas podían diferenciarse en células maduras de la piel.
Un retraso cambia el destino
Los investigadores luego movieron los peroxisomas alrededor de la célula usando una técnica de laboratorio sofisticada, y el efecto fue el mismo. "Si los peroxisomas están en las posiciones incorrectas durante la división celular, no importa cómo lleguen allí, eso ralentiza el proceso,"Dice Asare.
El efecto para todo el organismo fue dramático: si la posición del peroxisoma se interrumpía en las células madre, los embriones de los ratones ya no podrían formar una piel normal.
"Si bien algunas pruebas ya sugirieron que la distribución de orgánulos, incluidas las mitocondrias productoras de energía, puede influir en el resultado de la división celular, hemos demostrado por primera vez que este fenómeno es esencial para el comportamiento adecuado de las células madre y la formación de", dice Fuchs, quien también es investigador del Instituto Médico Howard Hughes.
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Materiales proporcionado por Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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