“Todas nuestras células tienen el mismo contenido genético, los mismos genes, es decir, somos clones de la célula original, el óvulo fecundado, y lo que hace que luego unas sean piel, otras sean hueso, neuronas o riñón, es un programa que permite activar genes”.

 

Horacio Cano Camacho

No, no me refiero a realizar una llamada por teléfono móvil, al que en México le llamamos “celular”, porque la comunicación se establece con antenas ubicadas en espacios hexagonales que recuerdan panales de abeja o celdas. En realidad, quiero hablar de como nuestras células se comunican, entienden los cambios del entorno, las “peticiones” de otras células y articulan una respuesta.

Pensemos en un óvulo fecundado. Se trata de una sola célula con el contenido de genes ya listo para construir un ser humano completo. Esta célula censa el medio en busca de señales para iniciar la duplicación del material genético y posteriormente la división, primero en dos células, luego estas se dividen nuevamente y forman 4, 8, 16, 32, 64, etc. hasta construir una estructura esférica con diversas capas, una más externa, una muy interna.

Comienza así un proceso de diferenciación celular, es decir, las células, hasta entonces todas idénticas, comienzan a expresar diferentes genes y de esta manera se van “especializando” en funciones específicas. Luego ocurre un fenómeno sorprendente, dependiendo de su posición, varios grupos de estas se van diferenciando aún más hasta formar tejidos y órganos que construirán al individuo completo y funcional con órganos, sistemas y estructuras corporales.

Tal como si a ese cúmulo de células, algo le indicara ¡aquí va una mano y entonces las células se diferencian en esta estructura!, ¡aquí va el hígado y se vuelven hígado!, pero solo esas y no las de alrededor, ni surge una mano o un riñón donde no debería. Es tan fino el sistema, que cualquier alteración de este programa puede conducir a una enfermedad o un defecto congénito severo.

Todas nuestras células tienen el mismo contenido genético, los mismos genes, es decir, somos clones de la célula original, el óvulo fecundado, y lo que hace que luego unas sean piel, otras sean hueso, neuronas o riñón, es un programa que permite activar genes individuales y paquetes de genes de forma diferencial, espacial y temporalmente. Por ejemplo, las células de la piel producen colágena y queratina, mientras que las células beta del páncreas producen insulina o las glándulas suprarrenales producen adrenalina y cortisol.

Qué genes se expresen y cuáles se silencien en un momento determinado sigue un muy estricto control en el que la percepción de señales que llegan de otras células y de otra parte del organismo o del ambiente es determinante.

Cada célula es capaz de detectar la presencia de estas señales y transformarlas en mensajes internos que activan o inactivan la expresión de genes, cambios en las rutas metabólicas (qué se produce y qué se deja de hacer) y respuestas mecánicas (contracción, establecimiento de interacciones con otras células), incluso la muerte misma de la célula.

El lenguaje de comunicación de nuestras células es molecular (químico). En nuestras células, las moléculas se juntan e interaccionan en una enorme variedad de combinaciones cuya lógica constituye el lenguaje de la vida.

La superficie celular está cubierta de proteínas que actúan como antenas, localizando e interaccionando con moléculas que actúan como señales. Estas señales son proteínas, hormonas, iones, fragmentos del metabolismo de otras células del propio organismo o ajenas. Estas proteínas actúan como receptores, se unen a la señal y transforman el mensaje que contienen en una señal interna, reconocible por la célula.

El sistema es complejo. Es uno que involucra la interacción específica de moléculas donde unas se unen a otras encajando “perfectamente”. Un receptor reconoce específicamente a una señal porque esta se acopla como una llave en una cerradura. Esta unión desencadena cambios estructurales en el receptor que activan reacciones enzimáticas al interior, como cambios en la fosforilación (que adicionan o retiran fósforo) de otras moléculas, lo cual las activa o inactiva generando una “cascada” que transporta las señales a su destino. Otras señales liberan o secuestran calcio, cambian la polaridad de la membrana, etc., con el mismo resultado. De esta manera la célula “sabe” de cambios en las horas luz, cambios en la temperatura, la presencia de sustancias extrañas o la localización de hormonas que coordinarán la respuesta a una condición determinada, o que generan cambios en las interacciones neuronales para producir, por ejemplo, empatía o rechazo… La precisión del reconocimiento molecular mantiene despejadas las líneas de comunicación intracelular y garantiza su funcionamiento y, por lo tanto, el funcionamiento del organismo completo.

Sin embargo, es más complejo que esto. El sistema involucra la actividad cooperativa de diferentes moléculas, la presencia de terceras sustancias y desde luego la concentración. De manera que el mecanismo resulta muy preciso y con realmente pocos elementos para responder a miles de situaciones diferentes, es decir, es un sistema combinatorio. El aparente caos de las interacciones moleculares constituye en realidad un refinado sistema de procesamiento de señales del que se extrae información fiable para el funcionamiento de la célula.

Conocer este lenguaje de comunicación celular nos permitiría controlarlas de manera mucho más específica de lo que hacemos hoy día. Pensemos en la regeneración de tejidos. Sería como decirles a las células, hagan un dedo aquí o fabriquen un hígado o un corazón o cesen de dividirse a las células cancerosas, o simplemente entender la naturaleza química de la comunicación celular… y por lo tanto, nuestra naturaleza material y química.


Ilustración: Pixabay


Originario de un pueblo del Bajío michoacano, toda mi formación profesional, desde la primaria hasta el doctorado la he realizado gracias a la educación pública. No hice kínder, por que en mi pueblo no existía. Ahora soy Profesor-Investigador de la Universidad Michoacana desde hace mucho, en el área de biotecnología y biología molecular… Además de esa labor, por la que me pagan, me interesa mucho la divulgación de la ciencia o como algunos le dicen, la comunicación pública de la ciencia. Soy el jefe del Departamento de Comunicación de la Ciencia en la misma universidad y editor de la revista Saber Más y dedico buena parte de mi tiempo a ese esfuerzo.