Autofagia celular, la limpieza interior

El descubrimiento del Premio Nobel de Medicina 2016, Yoshinori Ohsumi, es clave para encontrar un sistema de protección contra el cáncer

10.10.2016 | 01:50
Guillermo Mariño. // Miki López

El estudio de la autofagia, el proceso por el cual la célula destruye sus propios contenidos encerrándolos en una membrana y trasladándolo a un compartimento de "reciclaje" para su degradación, es esencial, por ejemplo, en la adaptación a la inanición o en las respuestas a las infecciones. Gracias al descubrimiento de los mecanismos de la autofagia el biólogo japonés Yoshinori Ohsumi acaba de ganar el Premio Nobel de Medicina 2016.

Ohsumi fue el pionero en los estudios en este campo, que empezaron en levaduras, y que ahora se han ampliado de manera extraordinaria. El laboratorio de Carlos López-Otín, en la Universidad de Oviedo, fue de los primeros que estudiaron las implicaciones de la autofagia en el cáncer y en el envejecimiento utilizando modelos animales. En 2003, su grupo descubrió cuatro nuevos genes humanos, a los que llamaron autofaginas 1, 2, 3 y 4, que son críticos en este proceso. Guillermo Mariño fue el protagonista principal de estos estudios y ha seguido su trabajo en este campo, primero en el grupo de otro de los nombres claves en la autofagia, Guido Kroemer, en París, y ahora en su propio laboratorio en la Fundación para la Investigación Biosanitaria de Asturias (FINBA). Mariño explica a FARO en qué consiste la autofagia.

| Diferentes funciones. La autofagia funciona de forma diferente en los organismos simples (unicelulares) que en los organismos complejos (pluricelulares).

| Autofagia en organismos simples. Según explica Guillermo Mariño, "básicamente la autofagia es un complejo sistema que se encarga de degradar y renovar partes de la célula, proporcionando energía y bloques químicos básicos que sirven para construir nuevas estructuras celulares. En estos organismos simples, como las levaduras, donde el doctor Ohsumi ha desarrollado principalmente sus estudios, la autofagia sirve para constituir un sistema de resistencia a la falta de nutrientes y otros tipos de adversidades ambientales". Mariño tuvo la oportunidad de conocer a Ohsumi en una estancia en Tokio en el laboratorio de uno de sus más reputados discípulos, el doctor Mizushima, cuya investigación se centra el papel de la autofagia en mamíferos.

| En enfermedades neurodegenerativas. En los organismos pluricelulares, como nosotros, las células no se dividen tanto como en los organismos simples. "Entonces, son más sensibles a la acumulación de estructuras dañadas que se generan con el paso del tiempo y van a afectar progresivamente a las funciones celulares si no se eliminan. La autofagia se podría asemejar, en este sentido, a un sistema de limpieza. Las células de nuestro cuerpo utilizan este mecanismo de forma constante. A niveles bajos pero suficientes para permitirse mantenerse limpia", afirma Mariño. Por eso que existe un gran interés científico en la modulación terapéutica de la autofagia en el contexto de enfermedades neurodegenerativas, ya que la acumulación de estructuras dañadas y agregados proteicos es una de las causas principales de la neurodegeneración. "De hecho, al eliminar la autofagia en el cerebro de ratones de laboratorio, éstos sufren una profunda neurodegeneración", afirma este investigador.

| Ejemplo fácil. A Mariño le gusta hacer este símil: la célula es una casa muy grande y en ella existe un número variable de robots aspiradores autónomos. Si, por ejemplo, los paramos todos, al cabo de un mes o dos meses se va a acumular suciedad. Pero si se usan más y más rápido ocurrirá todo lo contrario", dice. "Pues así es como funciona la autofagia en organismos pluricelulares como nosotros".

| La autofagia en otras enfermedades. No sólo tiene implicaciones en el caso de enfermedades neurodegenerativas. Según explica el doctor, se ha visto que en ratones -que tienen una fisiología muy parecida a la nuestra- al eliminarse la actividad autofágica en el hígado, estos roedores comienzan a acumular mitocondrias en sus células que, al final, acaban desarrollando problemas en el hígado. Es por eso que el mantenimiento de la "limpieza" en las células es fundamental.

| La autofagia en el cáncer. En el caso del cáncer, la autofagia juega un papel dual muy complejo que se estudia con gran interés en la comunidad científica. Por un lado, la autofagia constituye un sistema de protección contra la aparición del cáncer. No obstante, una vez que éste se ha producido, la autofagia constituye un sistema de defensa a favor de los tumores que les permite resistir mejor los tratamientos antitumorales, algo similar a lo que ocurre en levaduras y otros organismos más simples.

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