Investigadores en Japón, India y Francia han descubierto que las moléculas entran y salen de una región especializada de la membrana celular, llamada 'dominio de balsa', a velocidades inesperadamente rápidas. El descubrimiento fue posible gracias al desarrollo de compuestos fluorescentes que son estructuralmentesimilar a una clase especial de lípidos llamados esfingomielinas, y mediante el uso de un microscopio fluorescente de construcción casera lo suficientemente sensible como para detectar moléculas fluorescentes individuales.
Las esfingomielinas son moléculas clave para las funciones de señalización y la formación de dominios en balsa. Pero se desconocía cómo median las funciones de señalización de los dominios.
Un equipo de investigadores dirigido por Akihiro Kusumi y Kenichi Suzuki del Instituto de Ciencias Integradas del Material Celular iCeMS de la Universidad de Kyoto desarrolló compuestos fluorescentes que son estructuralmente similares a las esfingomielinas y se comportan de manera similar. Para hacer estos 'análogos' fluorescentes,adjuntaron una molécula fluorescente hidrófila que prefiere el agua a la parte "cabeza" de la esfingomielina sintética, con un grupo enlazador hidrófilo entre ellas, sin modificar una carga positiva crítica en el grupo principal. Esta disposición aseguró que la molécula fluorescente se alejaradel interior de la membrana celular y no interfirió con la función de la esfingomielina a la que estaba adherida o con la función de la membrana celular.
Cuando los análogos de esfingomielina fluorescentes se incorporaron a la membrana celular de células de mamíferos vivos en cultivo, entraron y salieron de forma continua y muy dinámica de los dominios de la membrana celular. Los dominios de la balsa son extremadamente pequeños, alrededor de 1 / 1.000 del ancho deun cabello humano. Pero ocupan del 10 al 20% del área de la membrana celular. De manera bastante inesperada, las esfingomielinas pasaron solo 12 y 50 milisegundos dentro del dominio de balsa antes y después de la inmunoestimulación extracelular respectivamente. En comparación, el ojo parpadea en aproximadamente 400 milisegundos.
Descubrir los tiempos de residencia muy breves de las esfingomielinas en los dominios de la balsa representa un gran cambio de paradigma en el campo de investigación de la biología celular, la inmunología molecular y la neurociencia molecular. Anteriormente, la mayoría de los investigadores en estos campos creían que los lípidos asociados a la balsa, incluidas las esfingomielinas, eranlocalizados de forma estable en dominios de balsa.
"Los resultados sugieren que los análogos de esfingomielina fluorescentes desarrollados aquí serán extremadamente útiles para estudiar las interacciones de la esfingomielina con muchas otras moléculas asociadas a la balsa y dominios de la balsa, así como para comprender los mecanismos de señalización de la membrana celular y de la invasión de varios patógenos,"concluyen los investigadores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kioto . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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