El colágeno, la proteína más abundante del cuerpo humano y responsable de alrededor de un tercio de la masa proteica total, no se comporta dentro de las células como se ha descrito en los libros de texto durante más de medio siglo. En lugar de adoptar una forma de varilla larga y rígida, existe como un condensado líquido, similar a una gota de aceite en agua. Así lo revela un estudio del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, publicado en la revista Journal of Cell Biology.
El hallazgo, liderado por el profesor de investigación ICREA Vivek Malhotra, ofrece la primera observación directa de cómo se organiza naturalmente esta proteína clave en células vivas. “Dentro de la célula, las moléculas de colágeno no son rígidas, como se había asumido. En realidad, son muy maleables y adoptan una forma de condensado líquido”, explica Malhotra.
El colágeno se sintetiza en el retículo endoplásmico (RE) de las células. Fuera de ellas, se ensambla en fibras rígidas que dan estructura a la piel, huesos, tendones y órganos. Pero si este ensamblaje ocurriera en el interior celular, sería catastrófico. El estado líquido actúa como mecanismo de protección: “Es otra de las formas que tienen las células de asegurarse de que las moléculas de colágeno nunca se vuelvan fibrosas en su interior. Porque, si lo hicieran, la célula moriría”, señala Malhotra.
Este descubrimiento resuelve un enigma que ha desconcertado a la biología celular durante décadas. El procolágeno (la forma precursora) puede alcanzar hasta 400 nanómetros de longitud en su forma purificada, mientras que las vesículas de transporte convencionales miden solo entre 60 y 90 nanómetros. ¿Cómo podía salir de la célula algo tan grande? La respuesta: dentro de la célula aún no adopta esa forma rígida. La imagen canónica corresponde al estado posterior a su ensamblaje extracelular.
Los investigadores utilizaron imágenes de alta resolución en células estrelladas hepáticas humanas (responsables de producir colágeno en el hígado). Observaron que el colágeno se agrupa en pequeñas gotas que se fusionan, se dividen e intercambian material con el entorno, características típicas de los condensados de fase separada.
Soumya Bhattacharyya, primer autor del estudio, recuerda el momento del descubrimiento en mayo de 2024: “Observé unas estructuras esféricas brillantes imposibles de pasar por alto”. Inicialmente, hubo escepticismo. “Pensé que tenía que ser un artefacto”, admite Malhotra. Sin embargo, confirmaron que las gotas contenían chaperonas asociadas a colágeno correctamente formado, no proteínas mal plegadas.
El estudio también aclara la función de TANGO1, una proteína descubierta hace años por el mismo laboratorio y esencial para la exportación de colágeno. Al reducir TANGO1, las gotas se forman, pero no llegan a los puntos de salida del retículo endoplásmico, lo que disminuye la secreción. Esto sugiere que TANGO1 actúa más como un “punto de anclaje” que fija la gota en el lugar de salida, en lugar de un receptor convencional.
Los autores proponen la hipótesis de la “extrusión líquida”: el colágeno se desplazaría desde su sitio de síntesis al siguiente compartimento de la vía secretora mediante capilaridad o un proceso de wetting (humectación), permitiendo que la gota se adhiera y fluya a través del punto de salida. Este modelo desafía la ruta clásica de vesículas y receptores descrita en décadas anteriores.
Este avance podría tener importantes aplicaciones médicas. Enfermedades como la fibrosis (caracterizada por exceso de colágeno) y ciertos cánceres podrían beneficiarse. En los tumores, las células cancerosas secretan gran cantidad de colágeno que forma una “coraza” protectora. “Hay grupos buscando formas de romper ese cemento tisular, y nuestro estudio podría ayudar”, afirma Malhotra.
