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Misteriosos túneles entre células: ¿cómo ayudan los nanotubos tunelizadores a las células a transmitirse señales entre sí?
En la vanguardia de la biotecnología, los científicos están explorando cómo las células establecen conexiones para transmitir señales. Estas estructuras únicas, los nanotubos de efecto túnel (TNT), se están convirtiendo en actores importantes en la comunicación celular. Estas diminutas protuberancias celulares no sólo pueden construir puentes entre células, sino también transferir fácilmente una variedad de moléculas, incluidos ácidos nucleicos y materia orgánica, e incluso mitocondrias completas.
Los nanotubos de efecto túnel tienen un diámetro que va desde 0,05 micrones a 1,5 micrones y pueden conectar distancias de más de 100 micrones.
La formación de TNT ha atraído la atención generalizada de los científicos. Estas estructuras se dividen principalmente en dos tipos: extremo abierto y extremo cerrado. El TNT de extremo abierto conecta directamente el citoplasma de las dos células, mientras que el extremo cerrado tiene una unión que permite que sólo entren pequeñas moléculas e iones. Estas conexiones permiten que las células intercambien señales y sustancias de manera eficiente.
Mecanismo de formación e inducción
Actualmente existen varias hipótesis sobre el mecanismo de formación del TNT. Los dos mecanismos más comunes implican la formación de un puente mediante protrusiones del citoplasma de la célula y la retención de un puente cuando dos células se mueven mientras estaban originalmente conectadas. Estas protuberancias están controladas por una variedad de moléculas, y las interacciones entre células también juegan un papel clave.Los expertos señalan que ciertos estímulos (como las bacterias o la estimulación mecánica) pueden desencadenar el flujo de calcio en el retículo endoplasmático, activando así la formación de TNT. Este proceso ocurre a velocidades de hasta 35 micrómetros por segundo, lo que resalta la capacidad de los TNT para comunicarse rápidamente entre células.Algunos estudios han demostrado que el contacto directo entre células es una condición importante para la formación de puentes TNT.
Inhibición y función
Aunque los TNT desempeñan un papel clave en las interacciones celulares, su formación puede verse afectada por una variedad de factores inhibidores. Por ejemplo, el agente despolimerizante de F-actina comúnmente utilizado, citocalasina B, puede inhibir eficazmente la formación de TNT pero no destruye las estructuras existentes. Estos mecanismos inhibidores han proporcionado a los científicos una comprensión más profunda de la complejidad de la señalización dentro de las células.
El papel de la señalización célula-célula
Los TNT no sólo son una conexión física, sino que también funcionan en la señalización celular. Las investigaciones existentes han demostrado que mitocondrias enteras pueden transferirse de una célula a otra a través de TNT, un proceso que es particularmente importante en la recuperación después de un ataque cardíaco. Los cardiomiocitos dañados pueden adquirir mitocondrias sanas a través de TNT para restaurar la función, lo que tiene un gran potencial de aplicación en la medicina regenerativa.Se ha descubierto que el TNT puede transportar una variedad de virus, incluidos el VIH y el SARS-CoV-2, lo que revela su importancia en condiciones patológicas.
Perspectivas de futuro
Con una comprensión más profunda de la función del TNT y su papel en la comunicación celular, los científicos esperan aplicar estos hallazgos al campo de la nanomedicina. Por un lado, los científicos están tratando de prevenir la propagación tóxica de los tratamientos médicos inhibiendo los TNT y, por otro lado, también están considerando cómo mejorar los efectos terapéuticos promoviendo la formación de TNT.
No se puede subestimar el potencial de estas pequeñas estructuras para la salud humana. ¿Qué descubrimientos podemos esperar en futuras investigaciones que cambiarán nuestra comprensión y enfoque del tratamiento de las enfermedades?
