(LIPID RAFTS: CONTENTIOUS
ONLY FROM SIMPLISTIC STANDPOINTS DE JOHN F. HANCOCK)
BALSAS LIPÍDICAS: CONTENCIOSO
SÓLO DESDE PUNTOS DE VISTA SIMPLISTAS
La hipótesis de que las balsas lipídicas existen en las membranas plasmáticas tienen funciones biológicas esenciales sigue siendo controvertido. La heterogeneidad lateral de las proteínas en la membrana plasmática es indiscutible, pero la contribución de las asambleas de los lípidos de colesterol depende de este complejo, no al azar la organización promueve el debate vigoroso. A la luz de los recientes estudios con membranas modelo, el modelo computacional y la biología celular innovadora, se propone un modelo actualizado de las balsas lipídicas que se ajusta fácilmente a diversos puntos de vista sobre la membrana plasmática de micro-organización.
La membrana plasmática es la barrera
a través de la que la célula adquiere su identidad, se separa del medio y a la
vez se relaciona con él. Lejos de ser una estructura caótica cuyos componentes
se posicionan y mueven al azar, presenta regiones altamente ordenadas con papeles
esenciales para el funcionamiento de la célula. Una de estas estructuras son
los lipid rafts, asociaciones de
lípidos y proteínas implicadas en procesos fundamentales como transducción de
señales o endocitosis. Así mismo, son la puerta de entrada de virus al interior
de la célula y resultan imprescindibles en procesos vitales para el organismo
como activación de la respuesta inmune.
Los lipid rafts son microdominios de la membrana
que contienen altas concentraciones de colesterol (32%) y de esfingolípidos
(14%). Presentan incrementos de ácidos grasos saturados en comparación con el
resto de la membrana plasmática. Parecen ser pequeños en tamaño pero pueden
llegar a constituir una gran fracción de la membrana plasmática y por este
motivo son visibles por microscopia de fuerza atómica (Pike L., 2003).
Los grupos acilo largos saturados de
los esfingolípidos pueden formar asociaciones más compactas y estables con el
colesterol que con los fosfolípidos que los rodean. Por ello, se comportan como
balsas de esfingolípidos de estructura líquida ordenada entre los fosfolípidos,
de estructura líquida desordenada. Debido a la presencia de colesterol, estas
regiones presentan menos fluidez y esta puede ser la causa de que sean
insolubles en detergentes no iónicos (Lehninger, 2005 ).
Presentan una composición
característica de lípidos y proteínas, pero no todos los lipid rafts son
idénticos entre ellos. Hay una gran variedad de proteínas presentes como proteínas
ancladas a GPI, quinasas de la familia src o sintasa de óxido nitroso
endotelial (Pike L., 2003).
Uno de los procesos celulares donde
los lipid rafts resultan fundamentales, es la exocitosis. La síntesis de los
rafts tiene lugar en el aparato de Golgi y una vez ensamblados, participan en
la regulación de las vías de secreción tanto constitutiva como regulada (Lucero
H., 2004). Participan también en procesos de endocitosis controlados por
señales mitogénicas o de adhesión celular, como integrinas (Pelkmans L., 2005).
La importancia de los lipid rafts en
transducción de señales ha sido demostrada en diversos experimentos en los
cuales se ha eliminado el colesterol de la membrana mediante tratamientos
químicos. La exclusión del colesterol conlleva la destrucción de los lipid
rafts y, como consecuencia, se observa la interrupción de la señalización a
través de membrana (Pike L., 2003).
La existencia de heterogeneidad en
la composición de los lipid rafts así como la presencia de moléculas implicadas
en señalización, hacen de estas estructuras un punto fundamental de control de
la transducción de señales (Pike L., 2003). Esta regulación de la señalización
celular puede abordarse desde diferentes perspectivas.
Un modelo sencillo muestra los rafts
como plataformas donde se agrupan componentes implicados en una misma vía de
transducción. Esta agrupación evitaría la interacción inespecífica de moléculas
implicadas en diferentes rutas y permitiría una rápida ejecución de la
respuesta ante la llegada de una señal (Pike L., 2003).
Por el contrario, otros modelos
sostienen que moléculas implicadas en una misma vía pueden situarse en
diferentes rafts, capaces de asociarse ante la llegada de la señal apropiada
(Pike L., 2003). De ese modo, la regulación se llevaría a cabo a través de la
separación física de los componentes de la ruta en ausencia de señal. Existen
numerosos ejemplos de fenómenos de reclutamiento de rafts para la iniciación de
la transducción de señales. Uno de ellos es la activación de los linfocitos T a
través de la interacción con células presentadoras de antígenos. La activación
de las células T provoca la inmediata agrupación de los rafts para desencadenar
la respuesta inmune (Simons K., 2000).
Por otro lado, los rafts pueden
desempeñar su papel regulador creando un entorno especial en la membrana capaz
de modificar la actividad de determinadas proteínas transductoras (Pike L.,
2003). Este es el caso del receptor-1 de TNFα que, tras unirse al ligando, se introduce en los rafts
para desencadenar la ruta de señalización. Sin embargo, si la entrada del
receptor en la balsa lipídica se da en ausencia de ligando, la proteína es
marcada para su destrucción por ubiquitinación (Lucero H.,2004).
Si al papel de regulación espacial
de la señalización, se une el enorme dinamismo de formación y desaparición que
presentan las balsas lipídicas (Pelkmans, 2005), obtenemos un eficiente sistema
de regulación de la señalización tanto en el espacio como en el tiempo.
Los mecanismos de funcionamiento de
los lipid rafts encierran todavía hoy gran cantidad de incógnitas. Estudios muy
recientes relacionan de forma inequívoca determinadas actividades señalizadoras
de rafts con enfermedades de gran impacto como cáncer y Alzheimer (Kumar
S.,2007), o demuestran su implicación en la infección de las células por parte
de virus (Pelkmans L., 2005). Estos hallazgos indican que el conocimiento de
sus mecanismos de funcionamiento resulta fundamental para la obtención de
nuevas dianas terapéuticas, así como nuevas estrategias de prevención de enfermedades
víricas.
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