Nuestra mirada en el espejo informa nuestra percepción interna de nuestro tamaño – ya sea que creamos ser altos o bajos, delgados o con cuerpo, desgarbados o gorditos – y esta percepción a su vez afecta la forma en que nos comportamos.
Las células de nuestro cuerpo deben evaluar su tamaño, así, de modo que puedan ajustar sus tasas metabólicas a sus tamaños celulares individuales; pero el modo en que funciona este ajuste durante toda una gama de dimensiones ha sido un misterio. Las neuronas, en particular, vienen en una asombrosa variedad de tamaños: en los grandes mamíferos, la duración de sus extensiones varía desde unos pocos micrómetros (millonésimas de metro) en un cerebro a más de un metro de las piernas.
Hace algunos años, el profesor Mike Fainzilber y su equipo en el Departamento de Ciencias Biomoleculares del Instituto Weizmann descubrieron un mecanismo de detección por el cual las células nerviosas evalúan sus dimensiones y dirigen su crecimiento. Se compone de pistas moleculares en las que las señales viajan como vagones de tren del centro de la celda de su periferia, y viceversa. La frecuencia de la señalización es lo que ayuda a la célula tener una idea de sus dimensiones: «Los vagones» que rápidamente rebotan en los bordes remotos y vuelven al centro sugieren un tamaño de celda más pequeña; las que tienen más tiempo para recuperarse y por lo tanto son menos frecuentes, sugieren un tamaño más grande.
Ahora, en un nuevo estudio publicado en Cell Reports, el estudiante postdoctoral Dr. Rotem Ben-Tov Perry, la jefa científica Dra. Ida Rishal y la estudiante de investigación Ella Doron-Mandel, junto con otros miembros del equipo y los colaboradores de Fainzilber, revelan la maquinaria molecular que establece este mecanismo en movimiento. En primer lugar, los científicos identificaron una «autovía» con sensor de tamaño importante, una proteína llamada importin-beta1. Funciona de la siguiente manera: una molécula de ARNm codifica las instrucciones genéticas para hacer pasar importin-beta1 en las vías moleculares del centro de la célula. Cuando este ARNm llega al final de las pistas, la proteína importin-beta1 se sintetiza, y esta proteína después suministra la señal de detección de nuevo al núcleo de la célula.
A continuación, al tratar de descubrir cómo el ARNm de importin-beta1 se transporta a lo largo de las vías moleculares, los científicos recurrieron a un material de origen un tanto inusual. A partir de un matadero en el norte de Israel, obtuvieron nervios ciáticos de la especie bovina, que normalmente se recoge y se separa debido a que su consumo está prohibido por las leyes dietéticas judías de Kashrut. Las neuronas en el nervio ciático poseen algunas de las extensiones más largas en el cuerpo; su tamaño ayudó a los investigadores a identificar una proteína clave, nucleolina, que se une al ARNm de importin-beta1. Esto, a su vez, impulsa la nucleolina a viajar junto con este ARNm – como un tren de dos vagones – desde el núcleo de la célula hasta su periferia. Cuando los científicos interrumpieron la actividad de nucleolina usando un medicamento experimental contra el cáncer que se une a esta proteína, los dos vagones – nucleolina y el ARNm de importin-beta1, se quedaron en el centro de la celda, viajando solamente una distancia corta hacia la periferia.
Debido a que la distancia recorrida fue tan corta, la «frecuencia de tráfico» en las vías moleculares de «sensación de tamaño» se incrementó sustancialmente, «engañando» a la neurona con el pensamiento de que su extensión era mucho más pequeña de lo que realmente era. La neurona respondió creciendo a un máximo de cinco veces que la tasa de costumbre, para terminar con una extensión que era mucho mayor de lo habitual. Utilizando las mismas manipulaciones genéticas, los científicos fueron capaces de engañar no sólo a las neuronas, sino también a las células del tejido conectivo que crecen más de lo normal.
Estos hallazgos pueden tener implicaciones para la investigación del cáncer y la regeneración de los nervios. La nucleolina se encuentra en grandes cantidades en ciertas células cancerosas, y el experimento de unión de nucleolina con el fármaco anti-cáncer utilizado en el estudio destruye estas células, pero el mecanismo preciso de acción de la droga es desconocido. Lo que sugiere el estudio del Instituto Weizmann es que la nucleolina es parte de un mecanismo de detección de tamaño que regula el crecimiento celular, pudiendo abrir una nueva dirección en la búsqueda de la mejora de los medicamentos contra el cáncer. Por otra parte, una comprensión en profundidad del mecanismo de detección de tamaño que regula el crecimiento de las neuronas podría en el futuro ayudar a desarrollar los medios para acelerar la regeneración del nervio después de la lesión. ■
Una falsa imagen corporal hace que las células crezcan más rápido
