Descubren que las células cancerosas son los vampiros de nuestras células inmunitarias

Las células cancerosas se comportan como auténticos vampiros que chupan energía, en vez de sangre. Una reciente investigación en Nature Nanotechnology muestra que estas células malignas se unen a las células del sistema inmune mediante unos natotubos extremadamente delgados que salen de la célula cancerosa. Un proceso que nunca se había visto con anterioridad. La existencia y comportamiento de estos tentáculos minúsculos abre nuevas y esperanzadoras vías de investigación.

T Cell
Fuente: Artículo original

Shiladitya Sengupta es codirector del Brigham's Center: “El cáncer mata cuando el sistema inmune está suprimido y las células cancerosas pueden progresar hacia una metástasis, y los nanotubos están involucrados en ambos procesos”. Para poder crecer, aumentar sus dimensiones y diseminarse, las células cancerosas necesitan pasar inadvertidas respeto al sistema inmunológico. Pasar casi por una de ellas. Un equipo constituido por investigadores del Hospital Brigham and Women's y del MIT, hizo público el 18 de noviembre un extraordinario hallazgo en la revista Nature Nanotechnology. El cáncer extiende alargados tentáculos a nanosescala para alcanzar las células inmunitarias y extraer, literalmente, la energía de dicha célula inmunitaria. Lo hace robando las mitocondrias de las células pirateadas. Con esta energía extraída se activa la célula cancerosa a cambio de desactivar la inmunitaria. Un auténtico hackeo, algo así como un phishing mitocontrial.

Verde que te quiero verde

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Una célula cancerosa (4T1) se une a múltiples células T (flechas amarillas). Fuente: artículo original.

Sengupta y el resto del equipo cultivaron células de cáncer de mama junto a células inmunes, tales como las células T. Para indagar en el metabolismo de las células cancerosas y la interacción con sus células vecinas se usó microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM). Fue cuando hallaron la existencia de una conexión física real entre los dos tipos de células. Se trata de unos pequeños tentáculos de diámetros diminutos: entre 100 y 1000 nanómetros. Teniendo en cuenta que el cabello humano tiene un diámetro de aproximadamente unos 80 000 nanómetros, en uno de nuestros pelos podríamos meter un ramillete de entre 80 y 800 tentáculos de este tipo. Es comprensible que pasaran casi inadvertidos, vista las dimensiones. Los investigadores comentaron además que la manipulación de las células ha sido compleja, pues estos nanotubos son frágiles y se rompen con facilidad. Pero no solo vieron los nanotubos, sino también lo que corría por dentro de ellos. El equipo tiñó de verde las mitocondrias de las células T y pudieron comprobar cómo estás eran absorbidas por las células cancerosas a través de estos minúsculos tentáculos. Como ha manifestado Sengupta, “este es un mecanismo completamente nuevo por el que las células cancerosas evaden el sistema inmunológico y nos aporta un nuevo punto de mira para seguir investigando”.

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Modelo de robo de mitocondrias propuesto por el equipo de investigación. Fuente: Artículo original.

 

 

 

Cortando el suministro

Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de suministrar el mayor aporte de energía para que la célula pueda ejecutar sus actividades metabólicas. Una célula sin energía, muere. Así que el siguiente paso dado por el grupo de trabajo fue cortar el suministro de mitocondrias, es decir, “cortarles la luz”. Se preguntaron sobre qué ocurriría si evitaban que las células maliciosas no pudiesen secuestrar las mitocontras para sí mismas. Y lo hicieron. Con un inhibidor que impedía la formación de los nanotubos y que ya se conocía de experimentación con ratones para estudiar el cáncer de pulmón y de mama. Pudieron observar que, efectivamente, se reducía significativamente el crecimiento tumoral. “Fue muy emocionante, porque nunca antes se había observado este tipo de comportamiento en células cancerosas”, ha manifestado Hae Lin Jang, uno de los autores.

La terapia combinada es una de las mejores apuestas para la lucha contra el cáncer. El propio equipo de investigación ha hecho notar que la combinación del uso de inhibidores para la formación de nanotubos junto a la inmunoterapia podría mejorar los resultados en los pacientes. Todo un reto lleno de esperanzas.

El verdadero avance

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Ejemplo de imagen capturada con MitoTracker ®.
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La flecha verde señala las mitocondrias. Fuente: Artículo original.

Diversos estudios anteriores mostraban una interconexión mediante nanotubos entre distintos tipos de células. Incluso ya se había estudiado la interacción y la transferencia de mintocondrias entre células sanas y apoptóticas (células con una muerte programada por el propio organismo). Se habla en este contexto de “nanotubos tunelizados” (TNT's). En el estudio Tunneling nanotubes promote intercellular mitochondria transfer followed by increased invasiveness in bladder cancer cells (Oncotarget, 2017) se pudieron observar TNT's entre células de cáncer de vejiga, y transferencia de mitocondrias entre ellas, como si se hiciesen un bizum energético entre buenas amigas. Por tanto, el intercambio mitocondrial es un proceso en el que ya se tenía puesta la atención desde hace tiempo y una puerta hacia una posible terapia bastante eficaz. Y, por otra parte, también se tenía el conocimiento de que las mitocondrias son necesarias para activas las células T, como puede consultarse en el paper Mitochondria are required for antigen-specific T cell activation through reactive oxygen species signaling (Immunity, 2013). Por último, las técnicas de tinción han sido optimizadas en los últimos años a niveles que parecen estar en el plano de la ciencia ficción. Es una delicia para los ojos echar un vistazo por internet a los resultados de la búsqueda "MitoTracker ®”. Se trata de unos colorantes fluorescentes que permite medir semicuantitativamente el contenido mitocondrial de una célula mediante citometría de flujo. Por tanto, la novedad de este estudio es ver cómo las mitocondrias son robadas de las células T por las células cancerosas de mama.

Fuentes

El Brigham and Women's Hospital ha emitido una nota de prensa con un avance del artículo publicado en Nature Nanotechnology que ha servido de base para esta adaptación. Dicho artículo original tiene el título Intercellular nanotubes mediate mitochondrial trafficking between cancer and immune cells.

Eugenio Manuel Fernández Aguilar

Eugenio Manuel Fernández Aguilar

Soy físico de formación, aunque me interesan todas las disciplinas científicas. He escrito varios libros de divulgación científica y me encanta la Historia de la Ciencia.

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