Las células se comunican entre sí de forma muy similar a como lo hacen los humanos. Esto permite que los órganos funcionen sincrónicamente, lo que a su vez les permite realizar una notable variedad de tareas. Uno de esos medios de comunicación es a través de nanotubos de túnel (TNT). En un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza , Investigadores del Institut Pasteur liderados por Chiara Zurzolo utilizaron técnicas de imagen avanzadas para estudiar la estructura de estos nanotubos, e informa que los resultados desafían el concepto mismo de célula.

Como su nombre lo indica, Los TNT son pequeños túneles que unen dos o más celdas y permiten el transporte de muchos tipos de carga entre ellas. incluyendo iones, virus y orgánulos enteros. Investigaciones anteriores del mismo equipo encontraron que los TNT están involucrados en la propagación intercelular de proteínas amiloides patógenas involucradas en las enfermedades de Alzheimer y Parkinson. Esto llevó a los investigadores a proponer que sirven como una vía importante para la propagación de enfermedades neurodegenerativas en el cerebro y, por lo tanto, representan un nuevo objetivo terapéutico para detener la progresión de estas enfermedades incurables. Los TNT también parecen desempeñar un papel importante en la resistencia del cáncer a la terapia. Pero como los científicos aún saben muy poco sobre los TNT y cómo se relacionan o difieren de otras protuberancias celulares como los filopodios, decidieron continuar su investigación para tratar en profundidad estas pequeñas conexiones tubulares.

El dogma de las unidades celulares cuestionado

Por lo tanto, se requiere una mejor comprensión de estas pequeñas conexiones tubulares, ya que los TNT podrían tener enormes implicaciones en la salud y la enfermedad humanas. Abordar este problema ha sido muy difícil debido a la naturaleza frágil y transitoria de estas estructuras, que no sobreviven a las técnicas microscópicas clásicas. Para superar estos obstáculos, los investigadores combinaron varios enfoques de microscopía electrónica de última generación, e imágenes de TNT a temperaturas bajo cero.

Usando esta estrategia de imágenes, pudieron descifrar la estructura de los TNT con gran detalle. Específicamente, muestran que la mayoría de los TNT, que anteriormente se mostraban como conexiones únicas, son, De hecho, compuesto por múltiples más pequeños, nanotubos de tunelización individuales (iTNT). Sus imágenes también muestran la existencia de cables delgados que conectan los iTNT, lo que podría servir para incrementar su estabilidad mecánica. Demuestran la funcionalidad de los iTNT al mostrar el transporte de orgánulos utilizando imágenes de lapso de tiempo. Finalmente, los investigadores emplearon un tipo de microscopía conocida como FIB-SEM para producir imágenes 3-D con resolución suficiente para identificar claramente que los TNT están abiertos en ambos extremos, y así crear continuidad entre dos células. "Este descubrimiento desafía el dogma de las células como unidades individuales, mostrando que las células pueden abrirse a los vecinos e intercambiar materiales sin una barrera de membrana, "explica Chiara Zurzolo.

Un paso novedoso en la decodificación de la comunicación de celda a celda

Al aplicar un flujo de trabajo de imágenes que mejora y evita las limitaciones anteriores de las herramientas existentes utilizadas para estudiar la anatomía de los TNT, los investigadores han proporcionado la primera descripción estructural de los TNT. En tono rimbombante, demuestran que se trata de nuevos orgánulos celulares con una estructura definida, muy diferente de las protuberancias celulares conocidas. "La descripción de la estructura permite comprender los mecanismos involucrados en su formación y proporciona una mejor comprensión de su función en la transferencia de material directamente entre el citosol de dos células conectadas, "dice Zurzolo. Además, esta estrategia, que conserva estas delicadas estructuras, Será útil para estudiar el papel que juegan los TNT en otras condiciones fisiológicas y patológicas.

Este trabajo es un paso esencial hacia la comprensión de la comunicación de célula a célula a través de TNT y sienta las bases para las investigaciones sobre sus funciones fisiológicas y su papel en la propagación de patógenos. incluidos los virus, bacterias y proteínas mal plegadas.