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| Células entrando en apoptosis. Fuente: www.geek.com |
Las células son las unidades vivas más pequeñas que conocemos; son los ladrillos que nos componen, y como ya sabes, nuestros cuerpos parten de una sola célula original que, haciendo uso de la información genética que porta, se ocupa de moldearnos durante nuestro desarrollo embrionario y hasta que alcanzamos la edad adulta, momento en el que estamos listos para producir la siguiente generación. Sin embargo, en todo el proceso de cocinar un organismo vivo y de mantenerlo en pie hay un fenómeno de suma importancia sin el cual nada de esto sería posible: la muerte de las propias células, en concreto, la que se practican ellas mismas: la apoptosis o muerte celular programada.
Tal vez te resulte chocante, pero todas tus células cuentan en este momento con un sistema integrado de suicidio con más de una forma de activarse. Pueden morir por muchos motivos, entre ellos una amplia lista de patologías que las rompen y provocan inflamaciones dolorosas y necrosis de los tejidos, pero la apoptosis es una muerte diferente, codificada por el propio libro de recetas genético. Cada día, miles de tus células han muerto para, paradójicamente, mantenerte con vida.
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| Desarrollo embrionario del gusano C. elegans. Fuente: post.queensu.ca |
Empezando por el comienzo, para entender mejor cómo la muerte de una de nuestras células nos podría beneficiar, vamos a considerar el papel de la apoptosis en el desarrollo embrionario. En concreto, vamos a considerar primero el desarrollo embrionario de un gusano más bien poco conspicuo pero muy querido por los genetistas y biólogos del desarrollo de todo el planeta: el nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans, para los amigos).
El bicho en cuestión mide poco menos de 1 mm de longitud en su estado más grande, pero tiene una cualidad que lo hace tremendamente útil para estudiar: es completamente transparente, de manera que al microscopio podemos estudiar todas y cada una de sus células. Y los científicos se lo han tomado bastante en serio, ya que se saben de memoria con total exactitud cuántas células lo componen y qué posiciones toman: los individuos adultos macho tienen 1031 células somáticas; los individuos hermafroditas tienen 959. Ni una más, ni una menos, siempre. Y lo mejor de todo es que se sabe con certeza de dónde procede cada célula del cuerpo. Nada más el cigoto unicelular se empieza a dividir y se forman las primeras células del embrión, cada una tiene un destino diferente y ya sellado. El desarrollo, resumiendo mucho, culmina produciendo una pequeña larva de 550 células vivas (a partir de aquí el gusano crece un poco más hasta alcanzar las cifras mencionadas de 1031 o 959); lo más relevante es que durante el proceso mueren siempre las mismas 113 células, cuya única función era esa: morirse. Sencillamente, sobraban en el planning arquitectónico.
Si no te ha impresionado mucho lo de cómo se construye un C. elegans, te podemos comentar que muchas partes de tu cuerpo que utilizas constantemente han sido cinceladas a base de muerte celular. Los embriones humanos, por ejemplo, tienen los dedos de las manos y de los pies unidos por una membrana, tal cual las palmas de una rana. De no ser por la muerte auto-infligida de las células que componían esas interdigitaciones, no tendrías los dedos separados (ver imagen de cuando funciona correctamente y de cuando no). Todo lo que sobra se quita de en medio.
En tu vida cotidiana, la apoptosis puede ocurrir por diversas razones, a veces por señales que vienen del exterior, a veces por señales que vienen del interior de la célula. En general, las lesiones graves en el ADN o algunas formas de estrés como altas temperaturas o altos niveles de algunos compuestos químicos altamente oxidantes desencadenan que la célula interprete que tiene que morirse. De lo contrario, podría comprometer la seguridad de sus vecinas y de todo el organismo, ya que una célula dañada que, en lugar de matarse, sigue funcionando corre un gran riesgo de convertirse en una célula cancerosa. Grosso modo, las células cancerosas han acumulado en su genoma una cantidad de mutaciones determinadas funesta. Por un lado, ni la apoptosis ni el freno de mano para la división celular funcionan; por otro, pierden el poder de pegarse a sus compañeras y adquieren la capacidad de desadherirse de los tejidos para migrar y causar estragos por otras partes el cuerpo; por otro, aún por encima reactivan la telomerasa; por otro, se vuelven siniestramente capaces de inducir que se formen vasitos sanguíneos alrededor de ellas para que la sangre las alimente y puedan seguir creciendo, etc. Un verdadero desastre.
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| Representación esquemática de una cascada apoptótica. (Nadie dijo que fuera algo sencillo) |
No es raro que una célula acumule mutaciones a lo largo de su vida, pero cuando la maquinaria detecta que no se está funcionando todo lo bien que debería, dentro de la célula se activan unas proteínas, las llamadas caspasas, con una capacidad voraz de romper otras proteínas o de activar, a su vez, a otras caspasas en una cascada de eventos en la que unas moléculas accionan a unas y destrozan a otras. El resultado final es que todos los andamios que soportan una célula se deshacen y ésta se espachurra, su ADN se hace pedazos y se convierte todo en un montón de cómodas y pequeñas vesículas (cuerpos apoptóticos) que las células vecinas estarán encantadas de comerse.
Aún así, no sólo las señales desde dentro inducen la apoptosis. Digamos que las células también pueden ser "invitadas" a suicidarse, y de hecho nuestro sistema inmunitario cuenta con policías dedicados a eso: las células NK (Natural killer, de nombre realmente sugerente) patrullan por los tejidos hasta que encuentran células enfermas, por ejemplo, por que han sido infectadas con un virus o son susceptibles de adquirir capacidad tumoral. Aunque no se sabe con certeza, se cree que las células enfermas tienen una superficie rareada, y en cuanto las células NK detectan estas anomalías, se acercan a ellas y... bueno... dan instrucción a la célula afectada de que entre en apoptosis.
A veces ni siquiera hace falta que les digan nada: en otros casos, las células se mueren porque se privan de alimentarse, como es el caso de las células del cartílago durante el crecimiento de los huesos, que se encierran en una matriz de colágeno que poco a poco ellas mismas calcifican hasta convertir en piedra. Metafóricamente, podríamos decir que cavan su propia tumba para que los huesos puedan formarse sanos.
Y por si te parecía poco dramático todo este sacrifico, lo cierto es que ya no es cuestión de sólo por señales de dentro ni por señales de fuera: Si una célula no recibe ningún tipo de señal y no detecta que tiene compañeras vivas alrededor se suicida automáticamente. Realmente, todas las células que te componen siguen funcionando porque se están diciendo unas a otras que tienen que seguir en marcha. En cuanto una de ellas deja de recibir la orden de "mantente viva", directamente se auto-fulmina, por lo que tampoco es de sorprender, al final, que si reciben la orden contraria la cumplan sin mucho esfuerzo. Las células necesitan muchísimo apoyo unas de otras.
Nuestro cuerpo está constituido de millones de pequeños héroes que no dudan en dar la vida por nosotros, que luchan para defender la integridad del organismo frente a las invasiones microbianas y víricas y que se sacrifican a diario inconscientemente por el buen funcionamiento de la comunidad. Aunque no nos demos cuenta, estar vivos es un estrés constante incluso cuando uno está relajado; el ambiente es hostil, y por eso la unión para vencer las dificultades que presenta hace la fuerza y vuelve posible edificar una criatura pensante, con sentimientos, con cualidades que la diferencian del polvo. La sociedad de las células sigue unas estrictas normas y muchas responsabilidades. Ninguna célula roba más glucosa a otra y la oculta en un paraíso fiscal; ninguna se olvida de administrar esa dosis extra de acetil-CoA que hay que almacenar con urgencia; ninguna mira por encima del hombro a las demás. Músculos, glóbulos rojos, neuronas, linfocitos... Tú y todo lo que ves a tú alrededor es la prueba viviente de que, con trabajo en equipo y juego limpio entre individuos aún siendo diferentes, se puede construir algo maravilloso. Ni la sombra de la muerte puede cambiarlo.
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