(Los acentos fueron
obviados por cuestiones tecnicas)
Cada
una de las celulas que integran los organismos vivos complejos
cumple funciones que suponen un alto grado de coordinacion. Esas
celulas no son contenedores de sustancias quimicas distribuidas
de manera caotica en una suerte de caldo informe sino que, en su
interior, es posible identificar multiples espacios delimitados
por membranas fluidas, como la delgada capa grasa que envuelve
una pompa de jabon. El transporte entre esos diversos
compartimentos esta a cargo de vesiculas: algunas se desplazan
en el interior de las celulas, otras llevan distintas moleculas
como hormonas o transmisores nerviosos hacia el exterior o
permiten incorporar sustancias desde el entorno que rodea a las
celulas. ¿Como se realiza este movimiento de manera especifica,
es decir, hacia el sitio apropiado en el momento oportuno? ¿Como
"saben" las vesiculas cual es su destino, donde y cuando liberar
su contenido? Los trabajos de los cientificos que acaban de
recibir el Premio Nobel de Fisiologia o Medicina 2013 han
contribuido de manera decisiva a nuestra comprension de los
complejos mecanismos que regulan el trafico de las vesiculas
intracelulares. Como señalo la Asamblea del Instituto Karolinska
de Suecia que concede el premio, este proceso constituye "un
importante sistema de transporte en nuestras celulas".
En sintesis, Randy
Schekman descubrio un conjunto de genes que resultan imprescindibles para el
normal trafico de las vesiculas; James Rothman identifico la maquinaria proteica
que permite que ellas reconozcan y se fusionen con el sitio al que estan
destinadas para liberar alli su carga, y Thomas Südhof describio los mecanismos
mediante los que las señales indican a las vesiculas cuando liberar su contenido
de manera precisa. Las alteraciones de estos complejos procesos pueden producir
trastornos neurologicos, endocrinos o inmunologicos.
En la decada del 70,
Schekman se intereso por conocer el modo en que las celulas organizan su sistema
de transporte y decidio estudiar las bases geneticas de este mecanismo, para lo
que eligio la levadura como modelo experimental. Pensaba que se trataba de un
mecanismo basico que deberia haberse conservado durante la evolucion, por lo que
sus resultados arrojarian luz sobre lo que sucede en las celulas de los
mamiferos. Logro identificar levaduras con un mecanismo de transporte defectuoso
que se manifestaba en una congestion del trafico intracelular de vesiculas.
Estas se agrupaban en ciertas partes de la celula respondiendo a una causa
genetica. Identifico varios grupos de genes mutados que controlan las diferentes
etapas del sistema de transporte celular.
A su vez, James
Rothman -quien nacio en los EE.UU. en 1947 y trabajo en prestigiosas
instituciones de ese pais hasta llegar en 2008 a la Universidad de Yale- estudio
tambien el transporte de vesiculas dentro de las celulas de mamiferos en las
decadas de 1980 y 1990. Descubrio un complejo de proteinas que permiten que las
vesiculas reconozcan, se asocien y, finalmente, se fusionen con las membranas
hacia las que estan dirigidas. El proceso de reconocimiento esta a cargo de
varias proteinas presentes en el exterior de las vesiculas y de las membranas
que encajan entre si de manera perfecta. El hecho de que existan muchas de esas
proteinas que solo se reconocen entre si de modo altamente especifico, garantiza
que la carga se dirija hacia su destino preciso. Este puede ser un compartimento
dentro de la celula o su cubierta externa en el caso de que el contenido de la
vesicula este destinado a la exportacion.
Tal como habia
supuesto Schekman -nacido en 1948 en los EE.UU. y, desde 1976, profesor en la
Universidad de California en Berkeley-, algunos de los genes que en su momento
identifico en la levadura son similares a los que Rothman descubrio luego en
mamiferos, lo que confirmo que el sistema de transporte dentro de las celulas
reconoce un origen evolutivo muy antiguo.
¿Mediante que
mecanismo la señal desencadena la fusion de las vesiculas cuando llegan a
destino? Aqui entra en escena Thomas Südhof, interesado en descubrir el modo en
que las celulas nerviosas se comunican entre si. Las señales que permiten
hacerlo, los neurotransmisores, son liberados desde el interior de vesiculas que
se fusionan con la membrana externa de las celulas nerviosas mediante el
mecanismo descripto por Rothman y Schekman. Pero estas vesiculas, cuya
existencia fue descripta en la decada del 50 por el cientifico argentino Eduardo
De Robertis, solo liberan su contenido cuando las celulas nerviosas reciben la
señal apropiada de sus vecinas.
Si bien se sabia que
los iones de calcio eran esenciales para este proceso, Südhof investigo la
presencia de proteinas sensibles al calcio en estas celulas. Este cientifico
-nacido en Alemania en 1955 y, desde 2008, profesor de la Universidad de
Stanford, en EE.UU.- logro identificar la compleja maquinaria proteica que
responde a la entrada de los iones calcio haciendo que las proteinas vecinas se
fijen velozmente a las membranas de las vesiculas produciendo su fusion y la
liberacion de su contenido.
Entre otras muchas
distinciones, los tres galardonados habian recibido ya -Rothman y Schekman, en
2002, y Südhof este mismo año- el Premio Lasker, considerado la antesala del
Nobel. Refiriendose a los dos primeros, el tambien premio Nobel James Brown
señalo: "Cuando comenzaron a trabajar reunian los tres atributos del exito:
formacion, medio ambiente propicio y juventud". Todos los distinguidos se
formaron con cientificos que a su vez habian recibido el Premio Nobel, lo que
señala la importancia de la calidad de su educacion.
Como tambien lo
destaca Brown, "las implicancias de sus trabajos son amplias y profundas. Nos
proporcionan el libro de instrucciones en base al que se ensamblan las celulas.
Nos indican como se organizan sus componentes. Nos enseñan como las celulas
sintetizan y segregan proteinas que dirigen nuestro metabolismo, como la
insulina y la hormona de crecimiento. Como las celulas nerviosas descargan los
transmisores quimicos que participan en el pensamiento, los sentimientos y el
movimiento. Como ciertos defectos geneticos en el armado de las proteinas causan
enfermedades humanas como la fibrosis quistica y los ataques cardiacos debidos a
la hipercolesterolemia. En realidad, ya no podemos imaginar ninguna celula,
normal o enferma sin pensar en los procesos fundamentales que descubrieron estos
cientificos."
Durante
25 años, los hospitales y las clinicas han tenido que pagar una
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Chile
se convierte en el vigesimo quinto pais que tiene politicas de
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organizacion internacional que mantiene y actualiza SNOMED-CT,
desde ahora podra utilizarse en Chile sin costo.
