Durante más de un siglo, los científicos han estado mirando a través de microscopios, observando cuidadosamente cómo las células se dividen, pero hasta ahora ninguno ha visto realmente cómo las células humanas logran dividirse en dos células hijas del mismo tamaño durante la mitosis.
Un equipo del Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica, en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, ha logrado observar esa división celular simétrica. A principios de este año, el investigador postdoctoral Tomomi Kiyomitsu, trabajando en el laboratorio de Iain Cheeseman, miembro del Instituto Whitehead, vio durante la etapa de metafase del ciclo celular que cuando una célula se divide utiliza el motor de la proteína dineína y dos señales para alinear perfectamente la estructura del huso mitótico de la célula en el medio de la célula.
El huso mitótico se compone de proteínas de tipo filiforme, llamadas microtúbulos, que se extienden desde uno de los dos polos del huso a cada lado de la célula hasta los cromosomas duplicados en el centro de la célula. Otros microtúbulos que conectan los polos del huso de la corteza, una capa de proteína de la membrana externa, actúan para llevar los polos del huso de ida y vuelta dentro de la célula hasta que el huso y los cromosomas se alinean hacia abajo en el eje central de la célula.
El último trabajo de Kiyomitsu se centra en el siguiente paso de la mitosis, llamado anafase, cuando los microtúbulos desgarran los pares de cromosomas separados de manera que una copia de cada cromosoma termina en cada una de las nuevas células hijas. Estos hallazgos aparecen en la edición de la revista 'Cell'.
Cuando las células entran en la fase final de la división celular, el punto en el que la membrana de la célula se divide depende de la posición del huso mitótico. Si la posición está en el medio de la célula, las células se dividen simétricamente. Todas las líneas celulares humanas que crecen en placas de cultivo y tejidos, aproximadamente el 95 por ciento de las células en un ser humano, se dividen de manera uniforme, dando como resultado células hijas de igual tamaño.
Si el cabezal está fuera del centro, las células hijas serán de diferentes tamaños. Aunque la división desigual se produce entre las células madre, permitiendo que una célula hija permanezca en una célula madre mientras que la otra madura a otro tipo de célula, como una célula de la piel o músculo, el objetivo de una división celular normal es simétrica para generar células hijas idénticas y aumentar el número de células.
Una división celular asimétrica en células no madre puede dar lugar a dos células hijas con muy diferentes destinos, como una célula grande que reinicia la división celular antes de tiempo y una célula mucho más pequeña que o bien crece muy lentamente o muere. Aproximadamente el 43 por ciento de las células humanas divisorias observadas por Kiyomitsu, tenían el huso mitótico correctamente centrado al inicio de la anafase.
En el 31 por ciento, el motor de la proteína dineína llevó un huso fuera del centro hacia el centro de la célula durante la anafase, corrigiendo su posición. Es importante destacar que esta capacidad de la dineína de conducir estos movimientos requiere un nuevo mecanismo de membrana plasmática, además de los que Kiyomitsu y otros habían sido testigos previamente durante la metafase de focalización. A pesar de este duro trabajo de la dineína, en aproximadamente una cuarta parte de las células observadas, el cabezal estaba desalineado, incluso después de que los pares de cromosomas fueron llevados a los lados opuestos de la célula en la anafase tardía.
Sorprendentemente, Kiyomitsu observó que estas células son capaces de corregir este problema mediante el ajuste de sus membranas celulares en relación con el huso, en lugar de cambiar sus husos dentro de la célula. Las células mitóticas crecen en una placa de forma regordeta y redonda, pero a medida que completan el proceso de división, se aplanan y las membranas celulares se extienden uniformemente en ambos lados para acomodar el alargamiento del huso.
Pero en las células desalineadas, Kiyomitsu observó que la membrana de la célula se extiende sólo en el lado más cercano al huso, centrando de este modo el huso. Juntos, el motor de dineína y la extensión celular controlada permiten a la célula centrar su eje para una división. Para el futuro, Kiyomitsu está interesado en centrarse en las pocas células que no se dividen simétricamente: "Me gustaría ver lo que es diferente en la división celular asimétrica. Este proceso contribuye a alrededor de 200 tipos diferentes de células en los seres humanos y otros mamíferos, pero el análisis será difícil, ya que tendrán que ser estudiados en un tejido".
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