Una proteína conocida por mantener unidas las células de la piel, el intestino y las vías respiratorias cumple una segunda función inesperada: ayuda a las células epiteliales a engullir las células muertas vecinas. El hallazgo, liderado por un equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona y publicado en Nature Communications, aporta nuevas claves sobre cómo los tejidos eliminan restos celulares de forma limpia y podría iluminar mecanismos de enfermedades inflamatorias crónicas.
Los restos de células agonizantes son una de las principales causas de inflamación. Si no se retiran con eficacia, se fragmentan y liberan su contenido, favoreciendo procesos inflamatorios persistentes. Comprender cómo los epitelios —capas continuas y selladas de células— realizan esta limpieza resulta, por tanto, relevante para la salud humana.
El estudio se centra en el complejo de la E-cadherina, formado por la propia E-cadherina y otras tres proteínas asociadas (cateninas). Este complejo actúa como un “pegamento molecular”: une cada célula epitelial a sus vecinas y aporta el soporte estructural que impide que los tejidos se desintegren. Cada célula se aferra a la contigua mediante esta maquinaria.
Un equipo dirigido por Verena Ruprecht (actualmente en la Universidad de Innsbruck, Austria, e investigadora del CRG) observó en embriones vivos de pez cebra y de ratón que este mismo complejo se ensambla de novo en el punto exacto donde una célula muerta entra en contacto con una célula epitelial. Es decir, la maquinaria de adhesión se reutiliza en la “sinapsis fagocítica”.
Para comprobar si el complejo se agarra a la célula muerta del mismo modo que a una vecina viva, los investigadores realizaron dos pruebas clave. En la primera, ofrecieron al tejido células muertas a las que se había eliminado la E-cadherina: el epitelio las retiró con la misma eficacia. En la segunda, utilizaron gotas de grasa sin proteínas, pero con la señal característica que las células muestran en su superficie al morir (fosfatidilserina). También fueron engullidas. Así demostraron que no se trata de una adhesión homotípica clásica entre moléculas de E-cadherina, sino de un reaprovechamiento de la maquinaria de adhesión para la fagocitosis.
“Nos ha sorprendido descubrir que las células epiteliales reutilizan su maquinaria molecular de adhesión, el ‘pegamento’ que normalmente las mantiene unidas, para engullir células que mueren”, afirma Ruprecht, autora principal del trabajo.
El reto es considerable: estas células forman parte de una barrera que debe permanecer impermeable. Engullir algo del tamaño de otra célula sin comprometer el sello del tejido parece casi imposible. Las imágenes en vivo muestran cómo lo resuelven: la parte inferior (basal) de la célula se deforma y envuelve a la célula muerta, mientras que la superior (apical) permanece prácticamente inmóvil y mantiene la integridad de la barrera. Ruprecht lo compara con una fila de bailarines con los brazos entrelazados: el torso permanece firme mientras los pies ejecutan una coreografía distinta cuando aparece una célula muerta. “Es el mismo bailarín con una coreografía distinta”.
Varias proteínas del complejo regulan la fuerza y la flexibilidad necesarias. La α-catenina actúa como enlazador físico que transmite las fuerzas generadas por el citoesqueleto de actina, imprescindibles para el avance de la copa fagocítica. La p120-catenina frena la actividad de la miosina II, evitando que la célula se vuelva demasiado rígida. Cuando los investigadores alteraron estas proteínas, las células dejaron de ser capaces de engullir las células muertas.
En embriones tempranos de ratón, bloquear la E-cadherina impidió la eliminación de células muertas, igual que en el pez cebra. Los embriones se eligieron porque son transparentes y permiten observar estos procesos con una resolución difícil de alcanzar en tejidos adultos humanos. Aún falta confirmar si el mismo sistema opera en animales adultos o en tejidos humanos, pero se sabe que los epitelios adultos eliminan células muertas en órganos como la retina, el colon, las vías respiratorias y la glándula mamaria. Además, la E-cadherina está presente en los epitelios de todo el cuerpo y se ha conservado a lo largo de la evolución.
El estudio subraya que la eliminación eficaz de células muertas no depende solo de señales químicas: también requiere capacidad mecánica para cambiar de forma y engullir los restos sin dañar el tejido. “Estudiar los mecanismos por los que las células que mueren pueden eliminarse de los tejidos de forma eficaz es de gran relevancia para la salud humana”, concluye Ruprecht.
