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Artículos de divulgación científica
“De gusanos y premios Nobel: El proceso de muerte celular programada”
 

 

Enrique J. de la Rosa, Investigador Científico en el Centro de Investigaciones Biológicas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CIB-CSIC)

Publicación original: El Observador, 6 de febrero de 2003, pág 7.

No siempre es nítida la percepción social de cómo el trabajo en los laboratorios de investigación básica repercute en la lucha contra la enfermedad. Y esto ocurre entre ciudadanos comunes y entre políticos, sin excluir a algunos profesionales académicos y médicos. El premio Nobel de Medicina y Fisiología del año 2002 puede ser un buen ejemplo ilustrativo de cómo estudios en un principio de carácter básico acaban teniendo, de forma no fácilmente predecible, una enorme incidencia en Medicina. Fue otorgado a los Drs. S. Brenner, H. R. Horvitz y J. E. Sulston por su trabajo con Caenorhabditis elegans. El gusano (nematodo) Caenorhabditis elegans fue elegido por el Dr. Brenner como sistema modelo por su simplicidad. Tiene un tamaño de alrededor de 1 mm. Para que se haga una idea, cabrían cientos en la yema de un dedo. Además, se mantiene fácilmente en el laboratorio en una placa de cultivo con bacterias, de las que se alimenta. Pero, ¿qué tenemos en común un humano y un gusano para que el trabajo con este modelo haya sido merecedor de un Premio Nobel de Medicina? Pues el proceso de muerte celular programada, entre otros procesos celulares. El gusano elimina durante su desarrollo, de una forma controlada genética y bioquímicamente, 131 células de su organismo. Otras 959 sobreviven. Sin embargo, no es necesario mirar al microscopio para ver las consecuencias del proceso de muerte celular. Uno de los ejemplos más visibles del resultado de la muerte celular programada lo tiene en su mano. La formación de los dedos se produce por eliminación de las áreas interdigitales. La muerte celular programada origina que los humanos tengamos 5 dedos individualizados en cada extremidad. Por el contrario, la muerte celular programada está muy reducida en la extremidad de los patos, por ejemplo, y por ello conservan su característica pata palmeada.

La muerte celular programada es, pues, un proceso natural del desarrollo de organismos pluricelulares, desde gusanos hasta la especie humana. Existían observaciones ocasionales al respecto desde mediados del siglo XIX, pero fue el análisis genético, realizado inicialmente en Caenorhabditis elegans, el que permitió demostrar la existencia de programas genéticos de regulación de la muerte celular. De ahí su nombre, muerte celular programada. Las células de un organismo expresan los componentes moleculares que les van a permitir "suicidarse" dependiendo de un balance de señales procedentes del medio ambiente celular. Hasta aquí todo es investigación básica. Sin embargo, la caracterización del proceso y del complejo mecanismo de la muerte celular programada está cambiando profundamente la comprensión de numerosas patologías humanas. Valgan como ejemplos los siguientes. El temido cáncer, que tantas vidas trunca, depende en su progresión no sólo de la capacidad proliferativa e invasiva de las células tumorales, sino también de la disminución de su capacidad de muerte celular. Dichas células tumorales, al contrario que las sanas, dejan de responder tanto a sus controles internos, que las llevarían a "suicidarse", como a las señales de muerte que les envían células del sistema inmunológico.

Pero no sólo la disminución o pérdida de la capacidad de muerte es patológica. También lo es su exceso. La muerte celular programada, en equilibrio con la proliferación, contribuye a la renovación de los tejidos que constituyen el organismo. La aceleración del proceso de muerte origina procesos degenerativos, especialmente dañinos para el sistema nervioso, dada su reducida o ausente capacidad proliferativa. Patologías de consecuencias personales y sociales muy dolorosas, tales como las enfermedades de Alzheimer, Parkinson y Huntington, diferentes tipos de esclerosis, los infartos cerebrales, o las relacionadas al envejecimiento están asociados a la muerte de neuronas y células de glía. También hay procesos de descontrol del programa de muerte en enfermedades autoinmunes e infecciones virales. Algunos virus que infectan nuestras células expresan moléculas inhibidoras del programa de muerte. Al evitar que la célula infectada muera, de nuevo por señales de muerte del sistema inmunológico, disponen de mayor tiempo para multiplicarse. Algunos autores proponen, incluso, que la mayoría de las enfermedades podrían tener un componente de pérdida del control de la muerte celular programada, lo que contribuiría junto con otros factores a la patología. Es fácil, pues, entender que el desarrollo de tratamientos estimuladores de la muerte celular, para el caso del cáncer, y de tratamientos inhibidores de la misma, para el caso de las enfermedades neurodegenerativas, esté entre las prioridades de los grupos de investigación en Biomedicina y de la industria farmacéutica.

Nuestro grupo en el CIB-CSIC ha investigado durante muchos años el desarrollo embrionario del sistema nervioso en dos modelos de vertebrados (el pollo y el ratón). En el curso de nuestras investigaciones hemos podido caracterizar una función desconocida de la insulina, hasta la actualidad casi exclusivamente considerada como una hormona sintetizada por el páncreas para regular en el adulto la homeostasis de la glucosa y otros procesos metabólicos relacionados. Antes de que se forme el páncreas durante el desarrollo embrionario, la insulina, en forma de su precursor proinsulina, previene la muerte celular programada en el sistema nervioso en formación. Estos hallazgos biológicos básicos, en los que seguimos profundizando, nos han llevado a desarrollar un proyecto orientado hacia la Biomedicina. Dado que la proinsulina previene la muerte de células del sistema nervioso durante el desarrollo, nos preguntamos si sería capaz de hacer lo mismo en situaciones neurodegenerativas. Hemos comenzado nuestros estudios en modelos de neurodegeneración retiniana que, en alguna de sus formas llega a afecta al 15% de las personas mayores de 75 años, como es el caso de la degeneración macular asociada a la edad. Para nuestro trabajo contamos con el estimulante apoyo de la Asociación de Afectados Retina Madrid y la financiación, nunca sobrada, del Ministerio de Ciencia y Tecnología y de la Comunidad de Madrid

Nota a pie de página

Nuestros proyectos de muerte celular programada, codirigidos por la Dra. Flora de Pablo y el autor, son desarrollados en el CIB-CSIC por Silvia Corrochano, Ana I. Valenciano, Carmen Segundo, Teresa Chavaría, Catalina Hernández-Sánchez y Alicia Mansilla. Trabajamos en colaboración con los grupos del Dr. Pedro de la Villa (Universidad de Alcalá de Henares), de la Dra. Isabel Varela-Nieto (Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols, CSIC) y del Dr. Manuel Vidal-Sanz (Universidad de Murcia), además de con grupos extranjeros.

Información adicional en las siguientes páginas www

http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_2305000/2305941.stm
http://www.nobel.se/medicine/laureates/2002

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