por 
Ned Dymoke
12 Agosto 2018 
del Sitio Web BigThink

traducción de Adela Kaufmann
Versión original en ingles

 

 

 

 

 

 

 

¡La muerte! Nos llega a todos...

 

Para algunos de nosotros, sucede más de una vez. Y los científicos de la Universidad de Stanford ahora han podido descubrir (Apoptosis Propagates through the Cytoplasm as Trigger Waves) cuán rápido sucede a nivel celular.

Para estudiar esto, los investigadores tomaron citoplasma de huevos de rana y los colocaron en un tubo.

 

El citoplasma se seleccionó como lleno de proteínas, que se veían como glóbulos verdes brillantes. Luego, los investigadores colocaron un extracto de una célula que había sufrido recientemente la muerte celular programada en el otro extremo del tubo y midieron qué tan rápido se extendió.

 

Las células básicamente se autodestruyeron, iniciadas por una "onda de activación" que luego se extendió aproximadamente a 2 mm por hora o 30 micro-centímetros por minuto. 

Cuando la muerte se extendió, los globos verdes se extinguieron.

 

Curiosamente, según New Scientist, la parte de autodestrucción ocurrió mucho más rápido que el extracto en sí.


La muerte celular programada es un poco más compleja de lo que podrías pensar como "muerte instantánea", es decir, pensar en la vida como un interruptor de luz, y sucede mucho más a menudo de lo que crees.

 

Mira tus manos y en realidad estás mirando el resultado de la muerte celular programada que sucedió hace mucho tiempo en el útero.

 

Hacia el final del primer trimestre, las células que mantienen unida la mano se separan, de lo contrario, seríamos de manos-palmeadas. También puede ocurrir en el cáncer (Programmed Cell Death and Cancer).

Admitiré completamente que estoy parafraseando masivamente todo este estudio por brevedad ...

 

 

 

 

 

 

 

 

En Apoptosis

...la Muerte Celular se Propaga a través de Ondas Perpetuas

por Hanae Armitage 
09 Agosto 2018 
del Sitio Web
Stanford

 

 

 

 

James Ferrell

encontró que las ondas de activación ayudan a guiar

una forma generalizada de muerte celular conocida como apoptosis. 
Paul Sakuma
 

 


En una célula,

la muerte es similar a la caída del dominó:

Una molécula inductora de muerte

activa otra, y así sucesivamente,

hasta que toda la célula se cierra,

encontró un nuevo estudio de Stanford.


 


Dentro de una célula, la muerte a menudo ocurre como la ola en un juego de béisbol. 

Lo que comienza con dos manos lanzadas hacia el cielo provoca otra, y otra, hasta que la ola se ha extendido a lo largo y ancho de todo el estadio. Este tipo de sobre-voltaje, estimulado por la actividad de una o algunas cosas, se conoce como una onda desencadenante.

 

Un nuevo estudio (Apoptosis Propagates through the Cytoplasm as Trigger Waves) de la Facultad de medicina de la Universidad de Stanford ha descubierto que este fenómeno guía una de las formas más conocidas y generalizadas de muerte celular:

apoptosis

 

No es la primera vez que se han identificado ondas de activación en los microcosmos de la vida.

 

El ciclo celular, una piedra angular de la biología celular en la que las células se dividen para formar nuevas células, también regula la producción a través de ondas de activación. También lo hacen los potenciales de acción neuronal, que permiten que las neuronas transmitan señales a través del impulso eléctrico.

 

Y es probable que no termine allí.

"Este trabajo es otro ejemplo de cómo la naturaleza hace uso de estas ondas desencadenantes, cosas que la mayoría de los biólogos nunca han escuchado, una y otra vez", dijo James Ferrell , MD, PhD, profesor de química y biología de sistemas y de bioquímica en Stanford.

 

"Es un tema recurrente en la regulación celular. Apuesto a que pronto comenzaremos a verlo en los libros de texto".

Una de las formas mejor entendida de la muerte celular, la apoptosis, aún logra confundir a los científicos.

"Algunas veces nuestras células mueren cuando realmente no queremos que mueran, digamos, en enfermedades neurodegenerativas. Y a veces nuestras células no mueren cuando realmente queremos que digan, en cáncer", dijo Ferrell.

 

"Y si queremos intervenir, tenemos que entender cómo se regula la apoptosis".

El estudio fue publicado en Science el 10 de agosto.

 

James Ferrell es el autor principal. Erudito post-doctoral Xianrui Cheng, PhD, es el autor principal.

 

 

Ferrell es miembro de Bio-X de Stanford y

el Instituto del Cáncer de Stanford

 

El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones R01GM110564 y P50GM107615). 

 

Los departamentos de Stanford de Biología Química y de Sistemas  y de Bioquímica también apoyaron el trabajo.

 

 

 

 

Se propaga como un incendio forestal

Las ondas de disparo requieren dos elementos principales: un ciclo de retroalimentación positiva y un umbral ¾ cree que caen los dominós.

 

Una ficha de dominó se colapsa en otra y dispara esa ficha de dominó para derribar la siguiente. El umbral es la fuerza necesaria para golpear por completo el azulejo; una ficha de dominó que está apenas por debajo de su umbral se tambalearía y se balancearía en una posición vertical, mientras que una que haya alcanzado el umbral caerá.

 

Las ondas de activación en una célula apoptótica se rigen por el mismo fenómeno. 

 

Una vez que se inicia la muerte celular, por medio de una enfermedad u otra cosa, se activan proteínas asesinas específicas en la célula, llamadas caspasas.

 

Estas proteínas luego flotan a otras caspasas y las activan; esos siguen el ejemplo hasta que toda la célula tiene que incluirlo.
 

 


Ferrell y el coautor Xianrui Cheng

mira una diapositiva que contiene un huevo de rana. 
Paul Sakuma
 

 "Se propaga de esta manera y nunca se ralentiza, nunca se apaga", dijo Ferrell.

 

"No tiene una amplitud menor porque cada paso del camino está generando su propio ímpetu al convertir moléculas más inactivas a moléculas activas, hasta que la apoptosis se haya extendido a cada rincón y cada grieta de la célula".

Para ver cómo la muerte se apodera de una sola célula, Cheng y Ferrell usaron huevos de rana Xenopus .

 

Un huevo es una sola célula y, a medida que pasan las células, éstas son enormes, lo que las convierte en las principales candidatas para observar cómo la muerte se propaga de un extremo a otro de la célula, lo que puede hacerse a simple vista.

Para empezar, los dos científicos tomaron fluido del huevo y lo insertaron en tubos de teflón, que tenían varios milímetros de longitud, e iniciaron la apoptosis a través de una "señal de muerte" molecular.

 

Mediante el uso de una técnica fluorescente vinculada a la activación de la apoptosis, Ferrell y Cheng podían observar cómo el resplandor verde brillante se movía por el tubo a una velocidad constante, lo que indica que la apoptosis se propagaba a través de ondas de activación, en oposición a algún otro mecanismo más rudimentario, como la difusión, que se ralentiza a medida que se mueve. 
 

La pregunta era,

¿se extendió también así la apoptosis en las células, así como ocurren de forma natural?

Pasar al microscopio de fluorescencia aquí resultó ser más difícil, ya que los huevos de rana intactos son bastante opacos.

 

Sin embargo, Cheng y Ferrell notaron que cuando los huevos de rana mueren, ocurre una especie de ondulación de pigmentación en la superficie del huevo.

 

Los científicos vieron que, durante la muerte, una onda oscura se movía como una línea curva sobre el huevo a una velocidad constante de un lado a otro. La velocidad de esta onda de superficie, que fue constante y no disminuyó, los inclinó para activar las olas aquí también.

 

Para confirmar aún más, analizaron los huevos de muerte individuales:

Cada huevo que había sufrido esta onda superficial contenía caspasa activada, mientras que los huevos que aún no habían sufrido las olas no tenían más evidencia de que las ondas de activación propagaban la muerte celular también en una célula intacta.

 

 

 

Una onda que desencadena ondas

Hasta ahora, la apoptosis es la única forma de muerte celular en la que se han identificado ondas desencadenantes, pero Ferrell está investigando otros procesos en biología para ver si las ondas continuas podrían desempeñar un papel.

Ahora, están investigando si las ondas de activación podrían ser responsables de cómo nuestra respuesta inmune innata se propaga de una célula a otra.

 

Los virus se propagan de una célula a otra a través de las ondas de activación, por lo que tiene sentido que nuestra línea inicial de defensa inmune pueda emplear la misma táctica.

"Tenemos toda esta información sobre proteínas y genes en todo tipo de organismos, y estamos tratando de entender cuáles son los temas recurrentes", dijo Ferrell.

 

"Mostramos que la comunicación de largo alcance puede lograrse mediante ondas de activación, que dependen de elementos como circuitos de retroalimentación positiva, umbrales y mecanismos de acoplamiento espacial.

 

Estos ingredientes están presentes en todo el lugar en la regulación biológica. Ahora queremos saber dónde más se encuentran las ondas de activación".