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Sabías que los virus, los ácidos nucleicos e incluso las mitocondrias enteras pueden transmitirse entre células
En el mundo microscópico de la biología, existe una estructura sorprendente llamada "nanotubos de efecto túnel" (TNTs). Estas conexiones intercelulares no sólo permiten la transmisión de información, sino que pueden incluso transportar componentes celulares importantes como ácidos nucleicos y mitocondrias. Esta forma avanzada de comunicación de célula a célula tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de cómo interactúan las células entre sí.
Los nanotubos de canal tienen un diámetro que va desde 0,05 micrómetros a 1,5 micrómetros, pueden extenderse hasta una longitud de varios diámetros de celda y pueden dividirse en dos tipos: abiertos y cerrados.
Estas pequeñas estructuras no sólo existen entre ciertas células animales, sino que también desempeñan funciones poderosas. Estos canales permiten que las células se conecten a distancias de hasta 100 micrómetros y pueden transferir secciones de la membrana celular entre dos células, formando contactos directos de célula a célula. Además de la comunicación básica de célula a célula, también son capaces de transferir ácidos nucleicos como ARNm y miARN, así como transmitir patógenos como el VIH y los priones.
Historia de los nanotubos de canal
El concepto de nanotubos de canal se propuso por primera vez en 1999, cuando el propósito del estudio era explorar el desarrollo morfológico de las alas en las larvas de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). A medida que la investigación continuó profundizándose, un artículo de 2004 describió con más detalle las estructuras de conexión formadas entre las células PC12 y denominó a estas estructuras "nanotubos de canal" por primera vez. Estos estudios preliminares mostraron que la formación de nanotubos está estrechamente relacionada con la translocación de membranas y orgánulos celulares.
Formación de nanotubosEl mecanismo de formación de los nanotubos de canal aún está bajo investigación y hay dos hipótesis principales. Una de ellas es que el contacto directo entre células permite que las protuberancias citoplasmáticas se extiendan hacia otra célula y eventualmente se fusionen con la membrana de la célula objetivo. Otra posibilidad es que cuando dos células conectadas se separan, los nanotubos restantes actúen como puentes, manteniendo la conexión entre ellos.
El estudio encontró que, en respuesta a estímulos como bacterias o acción mecánica, ciertas células dendríticas y monocitos THP-1 se conectaron a través de los nanotubos del canal y mostraron evidencia de flujo de calcio.
Transferencia de sustancias entre células
Transferencia de mitocondrias
Se ha demostrado que los nanotubos de canal son un mecanismo capaz de transferir mitocondrias enteras entre células. En algunos estudios se ha descubierto que las células cancerosas pueden robar mitocondrias de las células inmunes a través de estos nanotubos. Cuando las células se dañan, las mitocondrias dañadas liberan especies reactivas de oxígeno, lo que hace que las células madre mesenquimales cercanas les suministren mitocondrias sanas a través de los nanotubos, un proceso que se cree ayuda a la reparación del corazón. Propagación del potencial de acciónEstudios recientes han demostrado que los nanotubos de canal pueden propagar potenciales de acción a través de sus extensiones hacia el retículo endoplásmico. Este proceso promueve la entrada de iones de calcio a otras células a través de la difusión activa, facilitando así la señalización entre células.
Propagación de patógenos
No sólo las mitocondrias pueden transferirse a través de nanotubos de canal, sino que muchos virus también pueden usar estas estructuras para propagarse. Por ejemplo, estudios han demostrado que el virus SARS-CoV-2 es capaz de construir nanotubos de canales para propagarse desde las células nasales a otras partes del cuerpo. Además, la propagación del VIH entre las células dendríticas también depende de la presencia de estos nanotubos.
En comparación con los pacientes con progresión a largo plazo libre de VIH, sus células dendríticas son defectuosas en su capacidad de formar nanotubos de canal, lo que puede explicar la ruta de transmisión del virus.
