A través de su investigación básica, los médicos del Centro del Corazón del Hospital Universitario de Bonn han descubierto cómo se puede influir en la comunicación entre las células individuales con la ayuda de una proteína específica. Estos hallazgos son un enfoque importante para mejorar el tratamiento de enfermedades comoarteriosclerosis vasos sanguíneos calcificados, que causa ataques cardíacos. El estudio se publicó en línea con anterioridad en Diario de vesículas extracelulares , la versión impresa se publicará en breve.
El cuerpo humano consta de una cantidad inconcebiblemente grande de células. Los estudios científicos actuales asumen alrededor de 40 billones de células, dependiendo del peso y el tamaño de la persona. La mayoría de las células se unen para realizar su función en el cuerpo de la mejor manera posible.Colectivamente forman tejidos, órganos y músculos. El requisito más importante para una buena interacción celular es que las células se comuniquen entre sí de la manera más eficaz posible.
"Para que las células se comuniquen eficazmente entre sí, necesitan un cartero que lleve la información de una célula a otra", explica el Dr. Andreas Zietzer, cardiólogo del Centro Cardíaco del Hospital Universitario de Bonn. "Esta es precisamente lapapel que juegan las vesículas extracelulares ”. Durante mucho tiempo se consideró que estas vesículas tenían poca importancia biológica. Se asumió que las vesículas solo se usaban para eliminar el exceso de proteínas y otras moléculas, convirtiéndolas en una especie de basurero celular.Sin embargo, ahora se sabe que las vesículas juegan un papel clave en la comunicación intercelular.
las vesículas sirven como carteros entre las células
El principio de las vesículas se puede explicar de manera bastante simple: se liberan como burbujas de membrana extremadamente pequeñas, de solo dos milésimas de milímetro de tamaño, por las células de nuestro cuerpo y luego pueden ser absorbidas y utilizadas por otras células. Zietzer describe la función crucial de las vesículas "como carteros, transportan diversos contenidos y, por lo tanto, permiten el intercambio de información entre células".
Además de proteínas y lípidos, este proceso de comunicación también implica el transporte de ácidos ribonucleicos ARN. Estos ARN son copias de la información genética y son necesarios para llevar a cabo su función. Los médicos de la Universidad de Bonn concentraron su investigación principalmente enlos llamados microARN, que son responsables de ajustar con precisión el encendido y apagado de los genes.
"Debido a que los microARN tienen una influencia considerable en la biología de las células, las vesículas pueden influir en la función de las células receptoras dependiendo de su carga específica", dice Zietzer. Esto se debe a que, dependiendo de qué microARN se enriquezca en las vesículas, la información transportadapor las vesículas también cambia y con ello el efecto sobre las células receptoras que absorben las vesículas y su carga.
"Sería un gran avance para los investigadores y médicos si pudieran controlar qué información se transporta entre las células y cuál no", dice Zietzer, mirando hacia el futuro. "Sin embargo, precisamente este tipo de manipulación de célula a célulala comunicación hasta ahora apenas ha sido investigada. "
El grupo de investigación, dirigido por el Dr. Andreas Zietzer, el Dr. Rabiul Hosen y el Dr. Felix Jansen jefe del grupo de investigación, en el Centro del Corazón del Hospital Universitario de Bonn ha logrado utilizar un nuevo mecanismo en células humanaspara aclarar cómo funciona la clasificación de ARN específicos dentro de las vesículas. Con este fin, los investigadores utilizaron un espectrómetro de masas para identificar más de 3000 proteínas y 300 microARN que se encontraron encerrados en las vesículas y listos para ser transportados a otras células.
Una proteína de unión a ARN retiene el correo
Los tres investigadores pudieron demostrar que una proteína de unión a ARN específica hnRNPU para abreviar retiene los microARN en la célula donante como una esponja, evitando así que se empaqueten en vesículas y se transporten a otra célula. Exactamente lo contrario escierto cuando esta proteína en particular se apaga: en este caso hay una liberación elevada de los microARN, que luego se empaquetan cada vez más en las vesículas.
"La proteína de unión a ARN hnRNPU asume, por tanto, el papel de guardián, decidiendo qué y cuántos microARN se liberan de la célula donante para su transporte a la célula receptora", resume Andreas Zietzer los resultados de la investigación. Esta función habilita la proteína hnRNPUpara influir significativamente en la comunicación entre células.
Estas observaciones tienen un gran potencial terapéutico; Zietzer, Hosen y Jansen pudieron demostrar que la transferencia de ciertos microARN a través de las vesículas se puede controlar aumentando o reduciendo la cantidad de hnRNPU en las células del donante. "Esto permite una liberación dirigida,o retención, de microARN que promueven la regeneración y por lo tanto influyen positiva o negativamente en la capacidad regenerativa de las células vasculares enfermas ", comenta Zietzer sobre la posible intervención en la comunicación celular. Médicamente, esto es de gran importancia, ya que la capacidad regenerativa de las células vasculares enlos vasos calcificados arteriosclerosis ya están limitados en las primeras etapas de la enfermedad.
Zietzer, Hosen y Jansen ahora esperan aplicar sus hallazgos sobre la comunicación intercelular usando vesículas extracelulares: "Es, por ejemplo, concebible que la activación o desactivación local dirigida de la proteína hnRNPU en partes sanas del sistema vascular podría conducir ase enviará un 'enjambre' de vesículas que promueven la regeneración, que luego podrían ser absorbidas por áreas vasculares ya dañadas y acelerar la regeneración allí. En situaciones críticas, como después de un ataque cardíaco, esto podría promover el proceso de curación de los pacientes ".dice Zietzer sobre el beneficio concreto de esta investigación básica.
Se están realizando más estudios de aplicabilidad. Los resultados de la investigación actual sugieren que este mecanismo también es de gran importancia en la progresión de las enfermedades cardíacas y renales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Bonn . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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