Comer o morir tus propias células
2005/03/01 Orruño Aguado, Estibalitz - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Cuando nace un niño, bajo la hipocresía de su encanto, la mayoría ni siquiera nos fijamos en un pequeño detalle: ¿cómo lo haría ese niño para obtener la energía que necesita en el periodo que va desde que sale del útero hasta que toma la leche por primera vez?
Parece ser que los niños recién nacidos necesitan alimentarse de los materiales de sus células para sobrevivir. Al nacer se interrumpe bruscamente el suministro de nutrientes por placenta. En consecuencia, los recién nacidos se enfrentan a un completo ayuno mientras toman la leche materna. Debido a este periodo de ayuno forzoso, la naturaleza pone en marcha un proceso sorprendente para la supervivencia del recién nacido. Este proceso se conoce como autofagia.
Autofigual, las células destruyen los componentes que contienen para obtener compuestos de primera necesidad. Posteriormente, estos compuestos se utilizan en la obtención de energía intracelular. Los aminoácidos, los lípidos, los azúcares y los nucleótidos son precisamente los compuestos que las células necesitan para obtener energía. Para conseguirlos se crean unas especie de canecillos llamados autofagosomas dentro de la célula. Los perritos recogen en su interior los componentes de la célula y, posteriormente, se fusionan con los orgánulos conocidos como lisosomas. Los lisosomas están llenos de enzimas y degradan los componentes celulares de los autofagosomas para obtener compuestos imprescindibles.
Estudios con ratones
Un grupo de científicos de Tokio investiga la autofagia de los recién nacidos. Es la primera vez que se estudia este proceso en mamíferos. Los investigadores han utilizado ratones recién nacidos. En concreto, para llevar a cabo la investigación se han utilizado dos tipos de ratón, uno para evitar procesos de autofagia en ratones modificados genéticamente y otro para ratones comunes. A pesar de que ambos tipos de ratón son similares en el momento del nacimiento, los científicos han visto que los ratones modificados genéticamente sólo sobreviven un día después de nacer.
Además, para el estudio de las actividades de autofagia en las diferentes partes del cuerpo, los investigadores han utilizado un sistema de fluorescencia. Para ello han incorporado una proteína especial a los ratones. En caso de autofagia, esta proteína emite luz verde y se puede ver a través del microscopio. Los investigadores han analizado diferentes tejidos de ratones comunes a corto plazo. Se ha demostrado una elevada actividad de autofagia en células del corazón, el diafragma, los pulmones y la piel. En las células cerebrales, sin embargo, no han visto autofagia.
Bien pensado, estos resultados no son sorprendentes. Por un lado, la actividad del corazón y del diafragma aumenta considerablemente al nacer, lo que podría hacer pensar que necesitarán más energía. Por otra parte, el medio externo de los pulmones y de la piel cambia radicalmente de líquido amniótico al aire, lo que aumenta la necesidad de energía.
Todavía no se ha comprobado que ocurre lo mismo que han visto con el ratón en humanos. Sin embargo, es muy posible que todos los mamíferos tengan que ingerir sus propias células para hacer frente a la fisiología del ayuno neonatal. Según los científicos, es lógico pensar que los niños recién nacidos también necesitan algún mecanismo de obtención de energía cuando se interrumpe la alimentación con placenta.
Objetivo principal: obtener proteínas
En el caso de los seres humanos, el embrión se desarrolla durante nueve meses. De ellas, en los dos últimos meses del embarazo el niño acumula grasas hasta que el 16% de su cuerpo se transforma en grasa. Por otro lado, el niño también acumula hidratos de carbono en el hígado y los músculos a medida que se acerca el momento de su expulsión. Mientras nace la leche materna, el recién nacido utiliza estas reservas de grasa e hidratos de carbono. ¿Pero qué pasa con las proteínas tan necesarias? ¿De dónde saca el recién nacido?
Quizá sus investigaciones en Japón puedan dar respuesta a la pregunta anterior. Según los científicos, las células del recién nacido obtienen mediante autofagia los aminoácidos necesarios para formar proteínas. Estos aminoácidos pueden ser utilizados por el recién nacido de diversas formas: obtener energía directamente, transformarla en glucosa en el hígado o, como ya se ha mencionado, sintetizar proteínas. Por tanto, el objetivo principal de la autofagia sería la degradación de proteínas intracelulares para obtener aminoácidos.
Así lo han demostrado los investigadores de Tokio. De hecho, a las pocas horas de su nacimiento, los niveles de aminoácidos sanguíneos en el ratón genéticamente modificado eran muy bajos en comparación con el ratón normal.
Por tanto, aunque la palabra autofagia pueda dar un poco de miedo, al menos en el caso de los ratones, es imprescindible para sobrevivir al nacer. Como ya se ha comentado, la autofagia es un proceso que se produce en mamíferos en condiciones fisiológicas normales. Sin embargo, este proceso, impulsado por el agudo ayuno, no puede mantenerse durante mucho tiempo y el recién nacido, tan pronto como sea posible, debe obtener nutrientes perdidos, especialmente proteínas, de la leche.
Autofagia: ¿beneficiosa o nociva?
La autofagia es un proceso que se da en las células de animales, plantas y hongos. Este mecanismo es muy importante para el reciclaje de proteínas y orgánulos intracelulares. Sin embargo, los científicos todavía no saben si la autofagia protege las células o las perjudica. De hecho, han visto que la autofagia es beneficiosa en algunos casos y perjudicial en otros. Por ejemplo, en las células de Parkinson y de las personas que sufren la enfermedad de Alzheimer se ha observado que el grado de autofagia es muy alto.
En el caso de algunos cánceres se han detectado niveles bajos de autofagia. Parece que la autofagia puede ayudar a prevenir el cáncer cuando elimina la maquinaria dañada de las células. De hecho, esta maquinaria puede producir radicales libres o mutaciones genéticas si no se elimina. Por otro lado, han visto que la autofagia es fundamental para protegerse de numerosas bacterias y virus. Sin embargo, algunas bacterias y virus consiguen estafar a la autofagia. Uno de ellos es el virus que produce el herpes. Este virus contiene un gen que detiene la autofagia.
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