Investigadores de la Universidad de Illinois Chicago (Estados Unidos) han descrito un nuevo método para analizar la piroptosis (el proceso de muerte celular que suelen provocar las infecciones y que da lugar a un exceso de inflamación en el organismo) y han demostrado que ese proceso, que durante mucho tiempo se creyó irreversible una vez iniciado, puede detenerse y controlarse.
El descubrimiento, que se publica en la revista ‘Nature Communications’, permite una nueva forma de estudiar las enfermedades relacionadas con el mal funcionamiento de los procesos de muerte celular, como algunos cánceres, y las infecciones que pueden complicarse por la inflamación fuera de control causada por el proceso. Estas infecciones incluyen la sepsis, por ejemplo, y el síndrome de dificultad respiratoria aguda, que es una de las principales complicaciones de la COVID-19.
La piroptosis es una serie de reacciones bioquímicas que utiliza la gasdermina, una proteína, para abrir grandes poros en la membrana celular y desestabilizar la célula. Para comprender mejor este proceso, los investigadores diseñaron una gasdermina «optogenética» mediante ingeniería genética de la proteína para que respondiera a la luz.
«El proceso de muerte celular desempeña un papel importante en el organismo, tanto en los estados sanos como en los no sanos, pero el estudio de la piroptosis, que es un tipo importante de muerte celular, ha sido un reto», explica Gary Mo, uno de los líderes de esta investigación.
Los métodos para examinar los mecanismos de piroptosis en juego en células vivas son difíciles de controlar porque son iniciados por patógenos impredecibles, que a su vez tienen efectos dispares en diferentes células y personas.
«Nuestra gasdermina optogenética nos permitió saltarnos el comportamiento imprevisible de los patógenos y la respuesta celular variable porque imita a nivel molecular lo que ocurre en la célula una vez iniciada la piroptosis», detalla Mo.
Los investigadores aplicaron esta herramienta y utilizaron la tecnología de imágenes fluorescentes para activar con precisión la gasdermina en experimentos celulares y observar los poros en diversas circunstancias. Descubrieron que ciertas condiciones, como concentraciones específicas de iones de calcio, por ejemplo, desencadenaban el cierre de los poros en sólo decenas de segundos.
Esta respuesta automática a las circunstancias externas demuestra que la piroptosis se autorregula dinámicamente. «Esto nos demostró que esta forma de muerte celular no es un billete de ida. En realidad, el proceso está programado con un botón de cancelación, un interruptor de apagado», explica el científico.
Para Mo, entender cómo controlar este proceso «abre nuevas vías para el descubrimiento de fármacos. «Ahora podemos encontrar medicamentos que funcionen para ambas partes: nos permite pensar en afinar, potenciar o limitar, este tipo de muerte celular en enfermedades, donde antes sólo podíamos eliminar este importante proceso», remacha.
