Menjar o morir les teves pròpies cèl·lules

2005/03/01 Orruño Aguado, Estibalitz - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia
• Anatomia/Fisiologia

Els nens nounats necessiten alimentar-se dels materials de les seves cèl·lules fins que surten de l'úter i prenen la llet per primera vegada.

Quan neix un nen, sota la hipocresia del seu encant, la majoria ni tan sols ens fixem en un petit detall: com ho faria aquest nen per a obtenir l'energia que necessita en el període que va des que surt de l'úter fins que pren la llet per primera vegada?

Sembla ser que els nens nounats necessiten alimentar-se dels materials de les seves cèl·lules per a sobreviure. En néixer s'interromp bruscament el subministrament de nutrients per placenta. En conseqüència, els nounats s'enfronten a un complet dejuni mentre prenen la llet materna. A causa d'aquest període de dejuni forçós, la naturalesa posa en marxa un procés sorprenent per a la supervivència del nounat. Aquest procés es coneix com a autofàgia.

Autofigual, les cèl·lules destrueixen els components que contenen per a obtenir compostos de primera necessitat. Posteriorment, aquests compostos s'utilitzen en l'obtenció d'energia intracel·lular. Els aminoàcids, els lípids, els sucres i els nucleòtids són precisament els compostos que les cèl·lules necessiten per a obtenir energia. Per a aconseguir-los es creen unes espècie de canecillos anomenats autofagosomas dins de la cèl·lula. Els gossets recullen en el seu interior els components de la cèl·lula i, posteriorment, es fusionen amb els orgànuls coneguts com a lisosomes. Els lisosomes estan plens d'enzims i degraden els components cel·lulars dels autofagosomas per a obtenir compostos imprescindibles.

Estudis amb ratolins

Un grup de científics de Tòquio investiga l'autofàgia dels nounats. És la primera vegada que s'estudia aquest procés en mamífers. Els investigadors han utilitzat ratolins nounats. En concret, per a dur a terme la recerca s'han utilitzat dos tipus de ratolí, un per a evitar processos d'autofàgia en ratolins modificats genèticament i un altre per a ratolins comuns. A pesar que tots dos tipus de ratolí són similars en el moment del naixement, els científics han vist que els ratolins modificats genèticament només sobreviuen un dia després de néixer.

En les seves recerques amb els ratolins han vist que l'autofàgia és un procés absolutament necessari.

M. Foster / Univ. Wisconsin Madison

A més, per a l'estudi de les activitats d'autofàgia en les diferents parts del cos, els investigadors han utilitzat un sistema de fluorescència. Per a això han incorporat una proteïna especial als ratolins. En cas d'autofàgia, aquesta proteïna emet llum verda i es pot veure a través del microscopi. Els investigadors han analitzat diferents teixits de ratolins comuns a curt termini. S'ha demostrat una elevada activitat d'autofàgia en cèl·lules del cor, el diafragma, els pulmons i la pell. En les cèl·lules cerebrals, no obstant això, no han vist autofàgia.

Ben pensat, aquests resultats no són sorprenents. D'una banda, l'activitat del cor i del diafragma augmenta considerablement en néixer, la qual cosa podria fer pensar que necessitaran més energia. D'altra banda, el mitjà extern dels pulmons i de la pell canvia radicalment de líquid amniòtic a l'aire, la qual cosa augmenta la necessitat d'energia.

Encara no s'ha comprovat que ocorre el mateix que han vist amb el ratolí en humans. No obstant això, és molt possible que tots els mamífers hagin d'ingerir les seves pròpies cèl·lules per a fer front a la fisiologia del dejuni neonatal. Segons els científics, és lògic pensar que els nens nounats també necessiten algun mecanisme d'obtenció d'energia quan s'interromp l'alimentació amb placenta.

Objectiu principal: obtenir proteïnes

En el cas dels éssers humans, l'embrió es desenvolupa durant nou mesos. D'elles, en els dos últims mesos de l'embaràs el nen acumula greixos fins que el 16% del seu cos es transforma en greix. D'altra banda, el nen també acumula hidrats de carboni en el fetge i els músculs a mesura que s'acosta el moment de la seva expulsió. Mentre neix la llet materna, el nounat utilitza aquestes reserves de greix i hidrats de carboni. Però què passa amb les proteïnes tan necessàries? D'on treu el nounat?

Gràcies a l'autofàgia, la cèl·lula obté aminoàcids per a formar proteïnes.

Potser les seves recerques al Japó poden donar resposta a la pregunta anterior. Segons els científics, les cèl·lules del nounat obtenen mitjançant autofàgia els aminoàcids necessaris per a formar proteïnes. Aquests aminoàcids poden ser utilitzats pel nounat de diverses formes: obtenir energia directament, transformar-la en glucosa en el fetge o, com ja s'ha esmentat, sintetitzar proteïnes. Per tant, l'objectiu principal de l'autofàgia seria la degradació de proteïnes intracel·lulars per a obtenir aminoàcids.

Així ho han demostrat els investigadors de Tòquio. De fet, a les poques hores del seu naixement, els nivells d'aminoàcids sanguinis en el ratolí genèticament modificat eren molt baixos en comparació amb el ratolí normal.

Per tant, encara que la paraula autofàgia pugui fer una mica de por, almenys en el cas dels ratolins, és imprescindible per a sobreviure en néixer. Com ja s'ha comentat, l'autofàgia és un procés que es produeix en mamífers en condicions fisiològiques normals. No obstant això, aquest procés, impulsat per l'agut dejuni, no pot mantenir-se durant molt de temps i el nounat, tan aviat com sigui possible, ha d'obtenir nutrients perduts, especialment proteïnes, de la llet.

Autofàgia: beneficiosa o nociva?

L'autofàgia és un procés que es dóna en les cèl·lules d'animals, plantes i fongs. Aquest mecanisme és molt important per al reciclatge de proteïnes i orgànuls intracel·lulars. No obstant això, els científics encara no saben si l'autofàgia protegeix les cèl·lules o les perjudica. De fet, han vist que l'autofàgia és beneficiosa en alguns casos i perjudicial en uns altres. Per exemple, en les cèl·lules de Parkinson i de les persones que sofreixen la malaltia d'Alzheimer s'ha observat que el grau d'autofàgia és molt alt.

En el cas d'alguns càncers s'han detectat nivells baixos d'autofàgia. Sembla que l'autofàgia pot ajudar a prevenir el càncer quan elimina la maquinària danyada de les cèl·lules. De fet, aquesta maquinària pot produir radicals lliures o mutacions genètiques si no s'elimina. D'altra banda, han vist que l'autofàgia és fonamental per a protegir-se de nombrosos bacteris i virus. No obstant això, alguns bacteris i virus aconsegueixen estafar a l'autofàgia. Un d'ells és el virus que produeix l'herpes. Aquest virus conté un gen que deté l'autofàgia.