Los centrosomas no se reparten al azar durante la división de las células madre

Según científicos liderados por el investigador ICREA del IRB Barcelona Cayetano González, los centrosomas, unos componentes celulares necesarios para la división celular, no se reparten al azar entre las células hijas, sino que lo hacen siguiendo un patrón muy determinado. Este trabajo, que se ha publicado recientemente en la revista Nature Communications, asienta nuevas bases para el esclarecimiento de los mecanismos moleculares y celulares que dirigen la división las células madre y su posible papel en enfermedades humanas como el cáncer.

Las células madre son células no diferenciadas que mediante divisiones asimétricas producen dos células bien diferentes entre si: una célula madre idéntica a la original y otra célula diferenciada con un destino celular concreto. Esta peculiar estrategia de división les permite renovarse, y producir a la vez grandes cantidades de tejido o regenerar aquellos tejidos que han sido dañados. Cuando estas divisiones no se producen correctamente se pueden generar tumores, por lo que el estudio de estos procesos puede ser de gran ayuda para entender las bases moleculares de algunas enfermedades.

Más datos sobre la división de las células madre

Antes de que las células se dividan, los centrosomas – componentes que organizan el esqueleto de las células - tienen que duplicarse igual que lo hace el ADN para que cada una de las células hijas reciba una copia. De este modo, una célula hija hereda un centrosoma antiguo (“madre”) y la otra un centrosomona más joven (“hijo”). “Otros grupos han demostrado que cuando se eliminan los centrosomas de las células madre, éstas se dividen de forma simétrica y pueden formar tumores, lo que demuestra que los centrosomas desempeñan un papel muy importante en los procesos de división asimétrica”, explica Januschke, del equipo de González y primer autor del artículo.

Para investigar cómo se reparten los centrosomas durante la división asimétrica de las células madre, el equipo de González ha estudiado células madre del cerebro de las larvas de la mosca Drosophila melanogaster, llamadas neuroblastos. Mediante la técnica de “photo-conversion”, que permite estudiar la edad de los centosomas a lo largo del tiempo mediante fluorescencia, han determinado que, a diferencia de lo que ocurre en las células madre germinales de Drosophila o en las células madre del cerebro de ratón, las células hija diferenciadas heredan el centrosoma madre mientras que las células madre heredan el centrosoma más joven. Estos resultados muestran que la herencia de estos orgánulos no es al azar, sino que sigue un patrón muy determinado. No se conoce, pero, por qué ocurre este proceso ni su relevancia en las células.

A través de una aproximación independiente, los investigadores estudiaron mediante experimentos de “photo-conversion” una proteína muy similar a la humana Centrobin, presente en los centrosomas jóvenes de vertebrados. En concordancia con los resultados previos de “photo-conversion”, observaron que la proteina Centrobin era adoptada por las células madre. “Con estos resultados hemos obtenido por primera vez un marcador específico de centrosomas jóvenes en Drosophila, lo que ayudará a entender el papel de este patrón de herencia en las divisiones de las células madre”.

Artículo de referencia:
Drosophila neuroblasts retain the daughter centrosome
Jens Januschke, Salud Llamazares, Jose Reina, Cayetano González.
Nature Communications (2011) [doi: 10.1038/ncomms1245]