¿Crees que conoces el celular? En las clases de biología de la escuela secundaria, aprendes que la célula es como una pequeña fábrica, con el núcleo que lo dirige todo, las mitocondrias que proporcionan la energía, la membrana que mantiene todo unido, etc. Sin embargo, los científicos no han podido observar realmente una célula viva para ver cómo interactúan todas las partes hasta ahora. Un equipo de científicos estadounidenses usó tintes para marcar los orgánulos en una célula de fibroblastos de mono, lo que creó algunas imágenes y videos fantásticos de lo que realmente sucede en una célula.
¡La parte diferente de una célula, en color! Lisosomas (cian), mitocondrias (verde), ER (amarillo), peroxisomas (rojo) y aparato de Golgi (magenta), y etiquetados con BODIPY 665/676 para teñir lípidos (azul). Créditos de imagen: Valm et al, 2017.
Lo que hace que este estudio sea especial es que se realiza en múltiples orgánulos (estructuras especializadas) en una célula viva, algo que nunca antes se había hecho. Antes solo se tomaban imágenes o se mostraban una o dos interacciones entre orgánulos. Poco se sabía acerca de cómo se sitúan los orgánulos en una célula y cómo interactúan. Para ver cómo interactúan los orgánulos, los investigadores los etiquetaron con proteínas que se vuelven fluorescentes cuando hay diferentes colores de luz. Se utilizó un microscopio confocal de barrido láser con un detector espectral para obtener imágenes. Se colocó una hoja de luz ultrafina junto a la lente de la cámara y se proyectó sobre la celda para que la celda se examinara en rodajas, en lugar de todas al mismo tiempo. Este avance evita que demasiada luz mate a la célula.
Los orgánulos que se marcaron fueron lisosomas, mitocondrias, retículo endoplásmico (RE), peroxisomas y aparato de Golgi. Los lisosomas y los peroxisomas descomponen las cosas, actuando como un sistema digestivo para una célula. El retículo endoplásmico crea elementos importantes para la célula, como proteínas y lípidos, y el aparato de Golgi los empaqueta para transportarlos por la célula. Las mitocondrias crean el poder para la célula. Los investigadores también estaban interesados en ver cómo las moléculas de lípidos viajan en la célula, por lo que empaparon toda la célula en un tinte al que le gustan los lípidos. Vea los videos complementarios aquí para ver videos de todos los orgánulos interactuando.
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Un video de la célula que tomó el grupo de investigación, se ve como el retículo endoplásmico amarillo toca todo. Créditos de video: Valm et al, 2017.
Se mapearon números de orgánulos, velocidades, posiciones e interacciones entre orgánulos. Las interacciones entre el RE y otros orgánulos se distribuyeron uniformemente por toda la célula, mientras que otros orgánulos interactuaron principalmente entre sí cerca del núcleo. Los lípidos se crean en el retículo endoplasmático, se almacenan en gotitas para su transporte, se oxidan en las mitocondrias y los peroxisomas y se hidrolizan y reciclan en los lisosomas. Cuando la célula está hambrienta, los lípidos hacen más contacto con las mitocondrias para liberar energía. El retículo endoplásmico interactúa con casi todo en la célula y tiene forma de malla. Además, las mitocondrias se mueven constantemente y se apilan en capas.
Este método es excelente para ver cómo funciona la celda y cómo interactúan los diferentes jugadores en la celda. Esta imagen podría usarse para probar medicamentos, patógenos y otros factores estresantes para ver exactamente qué efecto tienen en una célula. Las células también podrían estudiarse cuando experimentan migración y división. Si el método se optimiza más, podría ser posible etiquetar incluso más orgánulos en una celda. De todos modos, ahora sabemos más que nunca sobre lo que sucede dentro de las células y ¡también podemos verlo!
Referencia del diario: Valm, AM, Cohen, S., Legant, WR, Melunis, J., Hershberg, U., Wait, E., Cohen, AR, Davidson, MW, Betzig, E. & Lippincott-Schwartz, J. (2017) Aplicación de imágenes y análisis espectrales a nivel de sistemas para revelar el interactoma del orgánulo. Naturaleza 546, 162167.
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