Un grupo de investigación dirigido por Sa Kan Yoo en el Centro RIKEN para la Investigación de Dinámica de Biosistemas (BDR) ha descubierto un tipo completamente desconocido de muerte celular que tiene lugar en las entrañas de la mosca común de la fruta.
Se cree que el nuevo proceso, denominado “erebosis” por los investigadores, desempeña un papel en el metabolismo intestinal. Los hallazgos requieren una revisión del concepto convencional de muerte celular y, al mismo tiempo, anulan la teoría previamente establecida de homeostasis tisular en el intestino.
Al igual que la piel, las células que forman los intestinos mueren constantemente y son reemplazadas por células nuevas. Este proceso, llamado recambio, ayuda a mantener el equilibrio u homeostasis entre el crecimiento y la renovación de los tejidos.
La teoría convencional del recambio en los intestinos es que las células envejecidas o dañadas mueren a través de un proceso llamado apoptosis. También llamada “muerte celular programada”, la apoptosis es uno de los tres tipos de muerte celular que se reconocen actualmente.
La nueva investigación cuestiona esta suposición, proporcionando evidencia de un segundo tipo de muerte celular programada que podría ser específica de los intestinos.
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Como suele ser el caso, este descubrimiento ocurrió por accidente. Los investigadores estaban estudiando una versión de la mosca de la fruta de ANCE, una enzima que ayuda a reducir la presión arterial.
Notaron que la expresión de Ance en el intestino de la mosca era irregular y que las células que la contenían tenían características extrañas. “Descubrimos que Ance etiqueta algunas células extrañas en el intestino de la mosca de la fruta, pero nos tomó mucho tiempo darnos cuenta de que estas células extrañas en realidad estaban muriendo”, señala Yoo.
Los investigadores descubrieron que las células extrañas eran oscuras, carecían de membranas nucleares, mitocondrias y citoesqueletos y, a veces, incluso de ADN y otros elementos celulares que se necesitan para que las células se mantengan vivas.
El proceso era gradual y muy diferente a la muerte celular más repentina y explosiva que se observa en la apoptosis, los científicos se dieron cuenta que era algo nuevo. Debido a que las células positivas para Ance a menudo estaban cerca de donde nacen las nuevas células en el intestino.
Los científicos teorizaran que el nuevo tipo de muerte celular está relacionado con la renovación en los intestinos. Tentativamente llamaron al proceso erebosis, basado en el griego ‘erebos’ que significa ‘oscuridad’, porque las células moribundas se veían muy oscuras bajo el microscopio.
Para probar que la erebosis es un nuevo tipo de muerte celular, los investigadores realizaron varias pruebas. En primer lugar, detener experimentalmente la apoptosis no impidió la homeostasis intestinal. Esto significaba que la renovación celular en el intestino, incluida la muerte celular, puede proceder sin apoptosis.
En segundo lugar, las células moribundas no mostraron ninguno de los marcadores moleculares de apoptosis ni de los otros dos tipos de muerte celular conocida. Las células en la etapa tardía de la erebosis mostraron un marcador general de muerte celular relacionado con el ADN degradado.
El examen detallado de las células en las que se producía la erebosis reveló que estaban ubicadas cerca de grupos de células madre intestinales. Esta es una buena evidencia de que las células erebóticas son reemplazadas por células intestinales recién diferenciadas durante el recambio.
Irónicamente, la enzima que condujo a este descubrimiento no parece estar directamente involucrada en el proceso, ya que derribar o sobreexpresar Ance no afectó el recambio o la erebosis.
Por lo tanto, el siguiente paso para los científicos es determinar los eventos moleculares detallados que permiten la erebosis y el recambio celular en el intestino de la mosca.
“Creo que nuestros resultados tienen el potencial de ser un hallazgo fundamental. Personalmente, este trabajo es la investigación más innovadora que he hecho en mi vida”, “Estamos muy interesados en saber si la erebosis existe en el intestino humano, así como en las moscas de la fruta”, concluye Yoo.
Hanna M. Ciesielski, Hiroshi Nishida, Tomomi Takano, et al. «Erebosis, a new cell death mechanism during homeostatic turnover of gut enterocytes». PLOS Biology, 25 April 2022.
Absolutamente fascinante …. Puedo imaginar que las células madre de recambio van absorbiendo material de la célula muerta para sintetizar su propia estructura poco a poco, la ventaja estaría en la lentitud del proceso de erebosis si se liberara el material rápidamente no se aprovecha, el material desechado o faltante se repone con el material nuevo, debería suceder un sutil proceso de mutación en la nueva de recambio debido a la compensación de ese material faltante.