Biólogos celulares han utilizado una nueva técnica de microscopía de superresolución para poder observar reacciones de nivel molecular por primera vez.

En un artículo publicado en Science Signaling, un equipo de la Universidad de Reading y la Universidad de Goethe Frankfurt utilizó una nueva técnica de microscopía óptica de súper resolución para ver cómo los TLR (Toll-Like Receptors) o receptores herramienta, que actúan como circuitos eléctricos moleculares, controlan el flujo de señales a una célula. El equipo ha estado observando cómo un proceso, llamado dimerización, decide entre la vida y la muerte de las células y regula la respuesta inmune.

El nivel de detalle alcanzado por la súper microscopía aún no es suficiente para hacer visibles las moléculas receptoras individuales en un diminuto dímero de proteína, por lo que los investigadores desarrollaron un sofisticado método de análisis para mejorar la señal óptica. De esta forma, pudieron «acercarse» a las imágenes de super resolución y examinar si TLR4 estaba presente como un monómero o un dímero. Los investigadores también pudieron detectar si las señales químicas de diferentes patógenos modulaban los patrones de los receptores.

100 veces más zoom

Darius Widera, un biólogo celular de la Universidad de Reading dijo: «Usando esta técnica nueva y emocionante, pudimos observar un receptor herramienta particular, TLR4, realizar dimerización a nivel molecular por primera vez. Este proceso solo se ha observado de forma indirecta, y ver las imágenes que el nuevo microscopio brinda es muy emocionante. El proceso nos ha permitido ampliar los TLR a más de 100 veces el poder de un microscopio estándar para proporcionar información increíblemente detallada de cómo comienza el proceso».

Graeme Cottrell, un bioquímico de la Universidad de Reading, dijo en un comunicado: Sabemos que estos TLR son capaces de controlar el destino de una célula mediante la formación de una molécula de dímero. Al encender y apagar como un interruptor de luz, envían señales que pueden combatir bacterias dañinas, virus y similares cuando interactúan. En este nuevo estudio, observamos cómo la presencia de una señal química de varios patógenos condujo a una respuesta diferente de TLR4, lo que no habría sido posible sin la nueva técnica de superresolución «.

Todas las células del cuerpo humano se comunican enviando y recibiendo señales químicas. El reconocimiento de estas señales se logra mediante proteínas especializadas en la superficie celular denominadas receptores. Estos receptores actúan como interruptores moleculares que transmiten señales de la superficie a respuestas biológicas que pueden ser tan diversas como la supervivencia celular o la muerte celular.

El profesor Mike Heilemann del Instituto de Química Física y Teórica de la Universidad Goethe de Frankfurt dijo: «Es concebible que este enfoque nos ayude en el futuro a comprender mejor los procesos biológicos fundamentales que regulan el sistema inmune en la salud y la enfermedad. Al mismo tiempo, este método de microscopía también se aplica a otras proteínas de membrana y muchas preguntas similares».

Fuente: Europa Press