Descubierto un mecanismo para maniobrar y evitar obstáculos en el transporte intracelular
El transporte intracelular es determinante para el buen funcionamiento de las células. En él intervienen las quinesinas, motores moleculares que se encargan de transportar una gran variedad de moléculas a lo largo del citoesqueleto, una estructura que constituye un andamio para la célula y, al mismo tiempo, actúa como red de carreteras por donde se efectúa el transporte. En el caso particular de las neuronas, las quinesinas deben recorrer distancias enormemente largas para abastecer las sinapsis. En este viaje, la capacidad de evitar obstáculos es primordial para asegurar un transporte eficiente. De hecho, disfunciones en forma de atascos en el tráfico axonal pueden desencadenar enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer.
El transporte intracelular es determinante para el buen funcionamiento de las células. En él intervienen las quinesinas, motores moleculares que se encargan de transportar una gran variedad de moléculas a lo largo del citoesqueleto, una estructura que constituye un andamio para la célula y, al mismo tiempo, actúa como red de carreteras por donde se efectúa el transporte. En el caso particular de las neuronas, las quinesinas deben recorrer distancias enormemente largas para abastecer las sinapsis. En este viaje, la capacidad de evitar obstáculos es primordial para asegurar un transporte eficiente. De hecho, disfunciones en forma de atascos en el tráfico axonal pueden desencadenar enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer.
Un trabajo liderado por investigadores de la Universidad de Barcelona, en colaboración con el Instituto AMOLF (Ámsterdam), ha descubierto que las quinesinas son capaces de enrollar nanotubos de membrana alrededor de los filamentos que componen el citoesqueleto celular. Para hacerlo, las quinesinas utilizan un mecanismo cooperativo que les permite esquivar obstáculos: «En este trabajo hemos visto, mediante experimentos in vitro, cómo la quinesina monomérica KIF1A, a pesar de ser un motor muy débil a nivel individual, es capaz de cooperar enormemente a nivel colectivo», explica David Oriola, autor principal del trabajo e investigador predoctoral en el Departamento de Estructura y Constituyentes de la Materia de la Universidad de Barcelona.
Jaume Casademunt, director del trabajo y profesor del mismo departamento, añade que «los resultados indican que estos motores son capaces de maniobrar de forma autoorganizada en presencia de obstáculos o atascos en el citoesqueleto celular; una propiedad que abre nuevas perspectivas en la concepción del tráfico intracelular, especialmente en situaciones difíciles, como en el transporte axonal en las neuronas».
Este trabajo es en parte una verificación experimental de predicciones teóricas de ambos investigadores, que ya se habían publicado en la revista Physical Review Letters en 2013.
Artículo:
David Oriola, Sophie Roth, Marileen Dogterom and Jaume Casademunt. «Formation of helical membrane tubes around microtubules by single-headed kinesin KIF1A». Nature Communications, agosto de 2015. Doi:10.1038/ncomms9025
Vídeo en el que se ve la evolución de la formación de tubos de membrana helicoidales: