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Ciencia

Una reserva especial

Investigadores de Minas Gerais descubren una red de tubos que almacenan calcio en el núcleo de las células

Una sola investigación ha derribado dos mitos al mismo tiempo. El primero de ellos es aquél que sostenía que en el núcleo de las células se alojan únicamente los cromosomas, formados por proteínas y ADN, tal como se pensó durante al menos 50 años. En realidad, hay ahí también, tal como descubrieron investigadores brasileños y estadounidenses, una red de tubos que almacenan calcio, un elemento químico esencial para el funcionamiento de las células. “Es la primera vez que se demuestra que el núcleo contiene organelas propias”, comenta Maria de Fátima Leite, investigadora de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), y coautora de este trabajo, publicado el 22 abril en la edición online de Nature Cell Biology .

Maria de Fátima y Michael Nathanson, de la Universidad de Yale, Estados Unidos, verificaron que dichas organelas ?o compartimentos, llamados retículos nucleoplásmicos, existen, al menos en las células del hígado. “Es probable que las células del corazón, los músculos y el sistema nervioso contengan también esta estructura”, dice la investigadora. La segunda idea que cae por tierra es la que indica que el núcleo recibiría calcio únicamente desde el citoplasma, la porción gelatinosa que ocupa el espacio situado entre el núcleo y la membrana externa de la célula.

En el interior del citoplasma hay compartimentos con diversas funciones, como por ejemplo el retículo endoplásmico liso, una especie de bolsa que guarda calcio. Los hallazgos de este equipo sugieren que es posible que el calcio atraviese la membrana del núcleo, pero ya no se puede negar la aparente autosuficiencia del núcleo con relación a ese elemento químico esencial en la regulación de la contracción muscular, los latidos cardíacos, la secreción hormonal, la multiplicación y la diferenciación celular, y de la llamada plasticidad neuronal ?la capacidad de el cerebro para crear rutas alternativas, para mantener el cuerpo funcionando o rescatar la memoria. En el núcleo, el calcio puede alterar también la estructura de la molécula de ADN, y activar o desactivar genes.

El trabajo de los investigadores de la UFMG y de Yale, citado en la sección Editors-Choice de Science del 9 de mayo, ayuda a entender de qué manera un solo elemento químico, pese a ser abundante en el interior de las células, logra regular tantas funciones celulares. El calcio es liberado de manera selectiva, solamente cuando el retículo nucleoplásmico es activado, y determina así una u otra respuesta del núcleo.

Luego, conducido por las moléculas transportadoras, el calcio realiza el trayecto de vuelta: atraviesa nuevamente los poros de la membrana de la red de tubos y permanece alojado allí hasta que es requerido para actuar otra vez. “Si queda libre en el núcleo o en el citoplasma”, dice Maria de Fátima, “el calcio acciona una serie de reacciones químicas, que pueden ocasionar la muerte celular.” Para descubrir los depósitos de calcio, los investigadores utilizaron proteínas que funcionan como sondas fluorescentes, que por afinidad química, se adhieren al retículo endoplásmico.

Solamente arribaron a esas conclusiones y visualizaron los depósitos de calcio del núcleo debido a que usaron un microscopio de dos fotones, que al margen de tener una altísima resolución, provoca menos daños en las células que otras técnicas. Existen pocos equipamientos de este tipo en el mundo, uno de ellos está en el laboratorio de Nathanson, con quien la investigadora brasileña empezó a colaborar hace dos años.

El trabajo que hicieron en conjunto no sugiere únicamente ajustes en los libros de texto, en los cuales el núcleo aparece como espacio único de los cromosomas. Atañe también a la investigación de medicamentos, como los usados contra la hipertensión o en la regeneración del hígado, cuyos efectos colaterales podrían ser mitigados, en la medida en que actúen de manera más precisa en el calcio del núcleo o en el del citoplasma de las células.

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