Descubren cómo las células sobreviven en altas concentraciones de sal

Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) y de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) han descubierto que las células activan un canal de cloro para poder sobrevivir a altas concentraciones de sal.

La investigación, que publica la revista PNAS, ha hecho un cribado genético de células humanas y de ratón y ha descubierto que un gen llamado LRRC8A es el más importante para que una célula pueda sobrevivir a un choque osmótico porque este gen codifica una proteína que forma canales en la membrana que dejan salir iones de cloro hacia fuera de la célula.

Según han explicado los investigadores, las células deben adaptarse constantemente a su entorno para poder sobrevivir, pero un aumento repentino en el medio de los niveles osmóticos, como por ejemplo la sal, provoca que las células pierdan agua y se encojan, por lo que enseguida han de activar un mecanismo que les permita recuperar su volumen inicial de agua para no morir.

«Utilizando un modelo de célula epitelial humana, además de otros tipos celulares humanos y de ratón, hemos podido demostrar que este canal se abre poco después de exponer las células a alta concentración de sal de cloruro de sodio (NaCl)», ha explica Eulàlia de Nadal, jefa del laboratorio de Señalización Celular del IRB, que ha dirigido la investigación ??junto con Francesc Posas.

Los investigadores también han podido identificar el mecanismo molecular que provoca esta rápida apertura del canal de cloro, que se fosforila, es decir, un grupo fosfato se añade a un aminoácido concreto de su secuencia, provocando la activación del canal.

«Nuestro proyecto ha sido complejo y ha tardado años en ver la luz», ha reconocido Miguel Ángel Valverde, jefe del laboratorio de Fisiología Molecular de la UPF, que destaca que han logrado demostrar también «cuán fundamental es que este canal se active y saque cloro para poner en marcha el proceso de recuperación del volumen y que las células puedan sobrevivir».

Utilizando una tinta violeta que tiñe sólo las células vivas, los investigadores han podido ver que cuando bloquean la actividad de este canal de cloro con un compuesto específico, las células mueren aproximadamente un 50% más.

Varios trabajos científicos clásicos sobre regulación del volumen celular ya habían descrito en los años 90 el proceso mediante el cual las células regulan su volumen para sobrevivir y se sabía que las proteínas efectoras de recuperación del volumen bajo estrés salino requerían bajas concentraciones intracelulares de cloro para poder activarse.

Pero hasta ahora se desconocía cómo era posible que esto sucediera en unas condiciones tan adversas.

Con este descubrimiento, los autores han dado respuesta a una pregunta que muchos investigadores hacía años que se formulaban: ¿Cómo sale el cloro para poner en marcha todo este proceso?

Según la investigadora Selma Serra Pascual (UPF), «ahora tenemos la respuesta a esta pregunta. Es el canal LRRC8A quien logra disminuir los niveles de cloro de la célula y el gran reto ha sido descubrir cómo podía ser que el mismo canal de cloro estuviera al frente del mecanismo opuesto porque al inicio de la investigación escapaba de toda razón científica que un canal que sirve para desinflar las células también las pudiera inflar».

Los científicos han destacado la dificultad de la investigación porque se ha hecho in vivo en células mientras sufren un choque osmótico: «Imagínense estar mirando un racimo precioso que de pronto se vuelve como una pasa, esto nos complica mucho las cosas», han comentado.

Esta investigación abre nuevos caminos para estudiar la adaptación y supervivencia de las células bajo estrés salino, especialmente importante en órganos del cuerpo como los riñones, que a menudo se ven expuestos a entornos con altas concentraciones de sal que pueden amenazar su supervivencia, según Posas.

«Conocer las moléculas que controlan la supervivencia en estas condiciones podría ser muy útil para entender ciertas patologías en las que la recuperación del volumen en respuesta a sales está implicada», ha explicado el investigador, que añade que también tiene aplicaciones en ciertos tipos de hipertensión arterial o isquemia cerebral.

EFE

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