Los residuos de la parte media del cuerpo, que alguna vez se consideraron desechos celulares, contienen ARN funcional que puede afectar a otras células e incluso causar cáncer. El descubrimiento destaca su papel potencial en la proliferación del cáncer y proporciona nuevas vías para la detección y el tratamiento del cáncer.
El papel de la parte media del cuerpo en la señalización celular y la estimulación de la proliferación celular se ha estudiado antes, pero los investigadores querían profundizar en los restos de la parte media del cuerpo para aprender más.
Una pequeña burbuja de material celular llamada remanente de la parte media del cuerpo, alguna vez considerada como el bote de basura de la célula, en realidad contiene material genético funcional con la capacidad de alterar el destino de otras células, incluso convertirlas en cáncer.
Ahna Skop, profesora de genética de la Universidad de Wisconsin-Madison, dijo que lo que sorprende a mucha gente es que cuando una célula se divide en dos (un proceso llamado mitosis), el resultado son más de dos células hijas.
"Una célula se divide en tres partes: dos células y un resto de la parte media del cuerpo, un nuevo orgánulo de señalización", dijo Schop. "Para nuestra sorpresa, el intermedio estaba lleno de información genética, ARN, que no tiene mucho que ver con la división celular pero puede desempeñar un papel en la comunicación celular".
La traducción de ARN marcada en verde brillante revela que dos células humanas a punto de separarse todavía están conectadas por microtúbulos rojos, que proporcionan cierta estructura durante la división celular. El punto verde en el medio es el intermedio, una estructura que se liberará cuando se complete la división y estará libre para transportar su importante material genético a otras células. Fuente de la imagen: Scoop Laboratory, Universidad de Wisconsin-Madison
En un estudio reciente publicado en la revista I, el laboratorio de Schop y sus colaboradores en el Instituto Pasteur de París, la Facultad de Medicina de Harvard, la Universidad de Boston y la Universidad de Utah analizaron el contenido de los mediosmas (los que se forman entre las células hijas durante la división) y rastrearon las interacciones de los restos de la parte media del cuerpo liberados después de la división celular. Sus hallazgos sugieren que los mesosomas sirven como vectores para que el cáncer se propague por todo el cuerpo.
"Se cree que la parte media del cuerpo es donde las células mueren o se reciclan después de dividirse", dijo Schop. "Pero la basura de una persona es el tesoro de otra. Los intermedios son pequeños paquetes de información que las células utilizan para comunicarse".
La participación de la parte media del cuerpo en la señalización celular y la estimulación de la proliferación celular se ha estudiado antes, pero Scope y sus colaboradores querían profundizar en el interior de los restos de la parte media del cuerpo para aprender más.
En el intermedio, los investigadores descubrieron el ARN (una copia funcional del ADN utilizada para producir proteínas que hacen que sucedan cosas en las células) y la maquinaria celular necesaria para convertir el ARN en proteínas. El ARN en los intermediarios tiende a no ser un modelo para el proceso de división celular, sino para proteínas involucradas en actividades que dirigen los usos de la célula, incluida la pluripotencia (la capacidad de desarrollarse en muchos tipos diferentes de células en el cuerpo) y la tumorigénesis (la formación de tumores cancerosos).
"El remanente del mesocuerpo es muy pequeño. Tiene un tamaño de una micra, una millonésima de metro", dijo Scope. "Pero es como un pequeño módulo de aterrizaje lunar. Tiene todo lo que necesita para mantener la información de trabajo de una célula en división. Puede viajar lejos del sitio de la mitosis, ingresar al torrente sanguíneo y aterrizar en otra célula muy lejana".
Muchos restos de la parte media del cuerpo serán reabsorbidos por una de las células hijas desprendidas, pero aquellos que aterrizan en una superficie distante (como un módulo de aterrizaje lunar) pueden ser absorbidos por una tercera célula. Si la célula envuelve la parte media del cuerpo, puede comenzar a utilizar por error el ARN bloqueado como si fuera su propio modelo.
Investigaciones anteriores han demostrado que las células cancerosas tienen más probabilidades que las células madre de absorber intermediarios y sus sustancias potencialmente alteradoras del destino. Las células madre, capaces de generar nuevas células y valiosas por su pluripotencia, escupen grandes cantidades de intermediarios, tal vez para mantener su pluripotencia.
Es posible que investigaciones futuras puedan aprovechar el poder del ARN de la parte media del cuerpo para administrar medicamentos a las células cancerosas o evitar que se dividan.
"Creemos que nuestros hallazgos representan un objetivo enorme para la detección y el tratamiento del cáncer", afirmó Schop, cuyo trabajo cuenta con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud.
Los investigadores descubrieron un gen llamado Arc que es fundamental para cargar ARN en la parte media del cuerpo y en los restos de la parte media del cuerpo. Arc se extrajo de un virus antiguo hace mucho tiempo y también desempeña un papel importante en el proceso mediante el cual las células cerebrales forman recuerdos.
"La pérdida de Arc provoca la pérdida de ARN en la parte media del cuerpo y la pérdida del mensaje de ARN que llega a la célula receptora", dijo Skop. "Creemos que este gen de la memoria es importante para que todas las células transmitan mensajes de ARN".
Sungjin Park, científico senior de Scoop Labs, es el autor principal del nuevo estudio. Scope y sus colaboradores también están patentando dos nuevos métodos que podrían mejorar el diagnóstico del cáncer al facilitar el aislamiento de estructuras intermedias de medios celulares o suero.