Ohsumi, foto de Los Angeles Times
¿QUÉ ES?
Es un proceso metabólico en el que la célula destruye estructuras y moléculas internas que ya no son útiles o existen en exceso, o que provienen de un cuerpo extraño ajeno a la propia célula. En resumen, es un proceso de descomposición intracelular que permite reciclar los componentes celulares para mantener el equilibrio celular (homeostasis).
Literalmente “autofagia” significa “cómete a ti mismo”. Eso nos suena extraño, ¿no? ¿Las células se comen a sí mismas? ¿Cómo? Y sobre todo, ¿para qué? ¿Siempre hacen esto o solo en determinadas situaciones?
Todo empezó en los años 50 …
Todo comienza en los años 50 con un científico belga llamado Christian de Duve. Desconocido para la mayoría, aunque recibió el Premio Nobel de Medicina en 1974 por sus descubrimientos celulares (Aquí su discurso al recoger el premio). Desafortunadamente, es mejor conocido por el público por elegir este eutanasia Morir en 2013 cuando tenía 95 años. De Duve los descubrió Lisosomas. Son orgánulos celulares llenos de enzimas hidrolíticas (más de cuarenta tipos diferentes) que la célula utiliza para digerir macromoléculas (proteínas, lípidos, azúcares). Serían algo así como el estómago de las células (Aquí Explicaste muy bien cómo la descubrió. También ayudan a que la célula se desintegre cuando muere. Desempeñan un papel importante en la lucha contra las bacterias y el reciclaje de desechos celulares (ninguno de los cuales se conocía en ese momento). Por otro lado, se sabe que la falta de enzimas lisosomales provoca varias enfermedades hereditarias. De hecho, de Duve fue el primero en establecer la base molecular de la glucogenosis pompe, una de esas enfermedades. Este científico belga también fue el primero en utilizar el término autofagia para referirse a los procesos que tienen lugar en los lisosomas. ¿Por qué este nombre? Si lo miramos, hemos confirmado que hay enzimas en los lisosomas que descomponen las macromoléculas. Esto es lo mismo que sucede en nuestro estómago cuando comemos (“fagia” significa “comer”). Además, como hemos visto, estos lisosomas también descomponen partes de la propia célula (“yo”, que es “ella misma”).
… PERO HASTA LOS 90 NO SABÍAMOS MUY BIEN QUÉ ERA
No fue hasta la década de 1990 que se conoció el papel de la autofagia y su importancia, gracias en particular al trabajo de Ohsumi. Yoshinori Ohsumi descubrió la autofagia en la levadura en 1988. Logró identificar los genes y mecanismos que regulan el proceso en la levadura. levadura y encontraron que eran similares en células humanas. Hasta entonces, los lisosomas se consideraban poco más que vertederos. Gracias al científico japonés, se sabe que en realidad se parecen más a una instalación de reciclaje de proteínas dañada o vieja, por lo que pueden reutilizarse. Durante la autofagia, los lisosomas también se comen los componentes dañados o tóxicos que están presentes en las células, como las proteínas “viejas” y otros orgánulos. Los “reciclan” o los convierten en elementos como los aminoácidos, que son la materia prima para la fabricación de nuevas proteínas. Actúa como un mecanismo de control de calidad que es importante para contrarrestar los efectos negativos del envejecimiento.
Ohsumi también definió cómo ciertas señales de estrés actúan como desencadenantes de la autofagia. Cuando los nutrientes son escasos, las células tienen un sistema para descomponer las máquinas celulares viejas o innecesarias y recoger partes de esas máquinas para seguir funcionando.
Cuando la autofagia falla, aumentan las moléculas tóxicas y pueden ocurrir enfermedades como el Parkinson, el Alzheimer, la diabetes tipo 2 y el cáncer.
En resumen, la autofagia realizada en lisosomas tiene las siguientes funciones:
¿CÓMO SE HACE?
El proceso es relativamente sencillo. Hay varios genes que codifican unas pocas proteínas adheridas a una membrana “anormal”. Entre estas membranas anormales, podemos tomar como ejemplo la de una mitocondria deteriorada. Después de este etiquetado de proteínas, la mitocondria es rodeada por otra membrana que forma el autofagosoma y transportada a un lisosoma, que se encuentra en la membrana celular. El lisosoma se fusiona con la membrana que contiene las mitocondrias, y luego las enzimas hidrolíticas del lisosoma hacen su trabajo y digieren los orgánulos dañados o defectuosos. Algunas de las moléculas resultantes de la digestión son absorbidas por la célula y así reutilizadas, mientras que el resto son descartadas por exocitosis (son expulsadas fuera de la célula).
RELACIÓN CON LAS ENFERMEDADES
Según Guido Kroemer, uno de los principales especialistas en autofagia de la actualidad, la mayoría de las principales patologías están asociadas a un fallo o disfunción del proceso autofágico. Por tanto, la autofagia se ha relacionado con diversas enfermedades degenerativas. La enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer se encuentran entre las más conocidas. También está asociado con la diabetes tipo 2. Además, se observaron cambios en el proceso de autofagia en varios tipos de tumores (ovario, mama, próstata …). Hay algunas investigaciones en animales en las que es posible mejorar la respuesta anticancerígena mediante estimuladores de la autofagia. También se sabe que la autofagia se altera en relación a que envejecimiento.
