La falta de nutrientes provoca una muerte celular atípica
Recientes resultados del grupo de investigación en muerte celular del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), liderados por la Dra. Cristina Muñoz-Pinedo, han permitido caracterizar el proceso de muerte celular por falta de nutrientes, en el que el retículo endoplásmico juega un papel destacado. Su trabajo, publicado en portada por Molecular and Cellular Biology, se enmarca en el contexto de TRAIN-ERs, una acción europea colaborativa que estudia las enfermedades asociadas a este orgánulo celular.
"Normalmente, el proceso de muerte celular programada, llamado apoptosis, sigue una vía bioquímica relacionada con la permeabilización de las mitocondrias; sin embargo, hemos observado que en los casos de muerte celular por falta de nutrientes (glucosa), las células se mueren de una forma inesperada, siguiendo un proceso similar al que se derivaría de una respuesta inmune", explica la Dra. Cristina Muñoz-Pinedo, última autora del estudio.
En tratamientos relacionados con la muerte celular, como la quimioterapia, es la vía mitocondrial la que se activa. En cambio, ante la falta de glucosa, las células activan los llamados "receptores de muerte" en su membrana, que normalmente usan los linfocitos del sistema inmunitario para atacar y destruir células infectadas.
Los investigadores del IDIBELL han conseguido relacionar la activación de estos receptores de membrana con el retículo endoplásmico, un orgánulo celular que interviene en funciones relacionadas con la síntesis de proteínas, el metabolismo de lípidos y algunos esteroides, así como el transporte intracelular. "Ante el estrés producido por la falta de nutrientes, el retículo da la señal de alarma que desencadena la aparición de los receptores de muerte en la membrana", comenta la Dra. Muñoz-Pinedo.
"De acuerdo con nuestros resultados in vitro, suponemos que esta es la forma cómo mueren las células tumorales situadas en el centro de un tumor, el llamado núcleo necrótico, ya que en esa zonas nunca llegan suficientes nutrientes", añade la investigadora del IDIBELL. "Por otro lado, en las isquemias, además de la falta de oxígeno también se da muerte celular por falta de nutrientes; también podríamos relacionar este proceso a nivel bioquímico con la actividad del retículo endoplásmico".
El trabajo ha sido posible gracias a la financiación recibida de la red europea Marie Curie TRAIN-ERs, que apoya y forma a jóvenes investigadores para desarrollar estrategias para el tratamiento de las enfermedades asociadas al estrés del retículo endoplásmico. "Dentro de TRAIN-ERs, el objetivo de nuestro grupo de investigación era estudiar el papel de las señales de estrés del retículo endoplásmico ante la falta de nutrientes, y hemos demostrado que es esencial", comenta Muñoz-Pinedo.
El estrés del retículo endoplásmico (ER) está emergiendo recientemente como una característica común en la patología de numerosas enfermedades incluyendo cáncer, trastornos neurodegenerativos, síndromes metabólicos y enfermedades inflamatorias, afectando anualmente a millones de pacientes en todo el mundo y suponiendo una enorme carga económica para el sector sanitario.
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