Revista de Ciencias Médicas de Cienfuegos

Un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que la proteína 'canoe' es una de las piezas críticas en el proceso de división celular asimétrica, un fenómeno biológico que se ha conservado durante toda la evolución y que es ¨clave¨ para esclarecer la biología de las células madre y del cáncer. Las conclusiones del estudio aparecen publicadas en el último número de la revista 'Current Biology', del grupo editorial Cell.

La investigadora del CSIC Ana Carmena, del Instituto de Neurociencias de Alicante -centro mixto del CSIC y de la Universidad Miguel Hernández, en Sant Joan d' Alacant- dirige este estudio en colaboración con el grupo de Juergen Knoblich, del Instituto de Biotecnología Molecular, en Viena (Austria).

La división celular asimétrica de las células madre genera dos células hijas diferentes: por un lado, una célula idéntica a la célula madre que continúa, como su progenitora, dividiéndose. Por otro, una segunda célula hija distinta de la célula madre, que deja de dividirse e inicia un proceso de diferenciación para adoptar una función en el proceso de desarrollo del organismo pluricelular.

Carmena explica que diversas hipótesis planteadas por otros grupos sugieren la posibilidad de que múltiples tumores humanos se produzcan por la transformación de células madre adultas en células madre cancerosas. ¨Dado que las divisiones asimétricas son las que controlan la división de las células madre, es posible que la desregulación de este proceso esté detrás de su conversión en cancerosas¨, apunta.

¨Un fallo en la división asimétrica conllevaría inevitablemente un exceso de proliferación de células madre o alteraciones en el número de células que van a iniciar el proceso de diferenciación. Estos fallos podrían dar cuenta de la transformación de células madre en células madre cancerosas¨, explica la investigadora.

De hecho esta teoría, según Carmena, parece cobrar fuerza tras recientes investigaciones que han demostrado en la mosca de la fruta (drosophila melanogaster) que la pérdida de polaridad y de determinantes de identidad celular en ciertas divisiones asimétricas del insecto conduce a la formación de tumores con metástasis que pueden ser propagados durante años.

¨Las expectativas actuales pasan por analizar en tumores de mamíferos si existen mutaciones en aquellos genes homólogos a los observados en drosophila que controlan la división asimétrica. Por tanto, 'canoe' y sus homólogos en vertebrados podrían constituirse como posibles nuevos genes supresores de tumores¨, apunta.

Para Carmena, el trabajo ha descubierto y encajado una nueva pieza del complejo puzzle de interacciones entre diferentes proteínas que conforma el proceso de división celular asimétrica. El equipo trabajó con drosophila como organismo modelo y concluyó que la proteína 'canoe' desempeña una función importante como regulador en este proceso.

En concreto, Canoe modula tres procesos clave para que acontezca la división asimétrica de las células madre del sistema nervioso central de la mosca: la correcta orientación del huso mitótico y la generación de células hijas de diferente tamaño y la localización asimétrica de determinantes de identidad celular. Este último fenómeno es el que induce a una sola de las células hijas en las que se segrega la célula madre a dejar de proliferar e iniciar un proceso de diferenciación.

La falta de función de 'canoe', que además interacciona con otras proteínas implicadas en el proceso de división asimétrica, conlleva fallos en todos estos procesos. En consecuencia, se registran defectos en la formación del sistema nervioso central de la mosca.

Los autores también observaron fallos motivados por la ausencia de Canoe en la división de células madre de otros tejidos del insecto, como los músculos o el corazón. ¨Los resultados sugieren que la función de Canoe como regulador de divisiones asimétricas está conservada en diferentes tejidos¨, concluye Carmena.