Científicos de la US descubren el sensor de 26 carbonos clave en el crecimiento celular y el cáncer

Un equipo del Departamento de Biología Celular de la Universidad de Sevilla ha identificado un mecanismo hasta ahora desconocido por el que las células coordinan su crecimiento con la disponibilidad de nutrientes. La investigación, firmada por José Ignacio Quesada-Márquez, Ana Serrano, María Alcaide-Gavilán y Rafael Lucena, revela que determinadas grasas -las ceramidas- actúan como sensores de alta precisión capaces de informar a la maquinaria celular de si las condiciones son las adecuadas para seguir aumentando de tamaño.

El descubrimiento resulta especialmente relevante porque comprender cómo se regula el crecimiento y el metabolismo de las células constituye la base sobre la que se investigan patologías en las que ese control se pierde, entre ellas el cáncer y diversas enfermedades metabólicas. Los resultados se han publicado en la revista Biol Open con el título Uncoupling of nutrient sensing and cell size control by specific defects in ceramide structure.

La clave del hallazgo reside en la longitud de los ácidos grasos que componen las ceramidas. El estudio demuestra que, para que una célula funcione de forma correcta, necesita fabricar cadenas de exactamente 26 átomos de carbono. Esa cifra no es casual: funciona como un calibrador molecular que permite a la célula interpretar con precisión la información sobre los nutrientes disponibles en su entorno.

Qué ocurre cuando la cadena es más corta

Los investigadores de la Universidad de Sevilla comprobaron que cuando esa cadena de ácidos grasos resulta más corta de lo normal -por ejemplo, a causa de mutaciones genéticas-, el complejo proteico TORC2 se confunde y permanece hiperactivado. La consecuencia es que la célula pierde la capacidad de reducir su tamaño en condiciones de escasez de nutrientes y se comporta como si siempre dispusiera de abundancia de alimento, una situación que termina siendo perjudicial para el organismo.

Este mecanismo descontrolado recuerda al comportamiento de las células tumorales, que proliferan sin freno al ignorar las señales que ordenan detener el crecimiento. Entender el papel exacto de las ceramidas y la longitud de sus ácidos grasos ofrece, por tanto, una diana potencial para futuras líneas de investigación orientadas al tratamiento de tumores y trastornos del metabolismo.

Separar la señal del efecto físico

Uno de los logros más destacados del trabajo es haber conseguido separar dos funciones que habitualmente van unidas en la biología celular: la señal que ordena crecer y la ejecución física de ese aumento de tamaño. Al introducir enzimas procedentes de otras especies, el equipo observó células que recibían la orden de crecer pero que, al carecer de ciertos componentes estructurales, no podían aumentar de tamaño de forma efectiva.

Este hallazgo evidencia que la sensibilidad a la longitud de la grasa constituye un mecanismo de control finamente ajustado, según han confirmado los cuatro investigadores. Quesada-Márquez, Serrano, Alcaide-Gavilán y Lucena consideran que la distinción entre señalización y ejecución permitirá avanzar en el conocimiento de cómo las células toman decisiones críticas sobre su propio tamaño.

Implicaciones para la investigación médica

El estudio, desarrollado íntegramente en el Departamento de Biología Celular de la Universidad de Sevilla, se enmarca en la investigación básica sobre el funcionamiento celular, pero sus implicaciones apuntan directamente al ámbito clínico. Comprender con precisión por qué una cadena lipídica de menos de 26 carbonos desencadena un crecimiento celular desregulado puede abrir la puerta al diseño de fármacos capaces de restaurar ese control perdido en enfermedades oncológicas y metabólicas.