Nobel de Medicina para los descubridores del tráfico celular

Tres Investigadores que trabajan en Estados Unidos reciben este año el Premio Nobel de Fisiología o Medicina “por sus descubrimientos de la maquinaria molecular que regula el tráfico vesicular, un sistema de transporte fundamental en nuestras células”, según ha anunciado el Instituto Karolinska de Estocolmo, que otorga cada año los galardones. Los premiados son James E.Rothman, Randy W.Schekman y Thomas C.Südhof; los dos primeros nacieron en EE UU, en 1959 y 1948 respectivamente, y el tercero en Alemania en 1955.

Südhof ha recibido la noticia del Nobel en España, en concreto en Baeza, donde imparte hoy una conferencia en el simposio El tráfico de membranas en la sinapsis. La biología celular de la plasticidad sináptica, organizado por José A.Esteban, Juan Lerma y Thomas L. Schwarz en la Universidad Internacional de Andalucía.

“El Nobel 2013 honra a cuatro científicos que solucionaron el misterio de cómo organiza la célula su sistema de transporte”, explica el Karolinska. “Cada célula es una fábrica que produce y exporta moléculas. Por ejemplo, la insulina se fabrica y emite en la sangre y las señales químicas denominadas neurotransmisores se envían de una célula nerviosa a otra. Estas moléculas se transportan por la célula en pequeños paquetes denominados vesículas y los tres laureados con el Nobel han descubierto los principios moleculares que gobiernan el sistema por el que esta carga es entregada en el lugar correcto en el momento correcto en la célula”. Si no funciona el sistema de transporte vesicular esencial para su funcionamiento y supervivencia, la célula deja de ser una compleja y precisa máquina biológica y colapsa en un caos.

Schekman (Universidad de California en Berkeley) descubrió un conjunto de genes necesarios para el tráfico vesicular; Rothman (Universidad de Yale) desveló la maquinaria de proteínas que permite que las vesículas se unan a sus dianas para permitir la transferencia de esa carga y Südhof (Universidad de Stanford) descubrió cómo las señales ordenan a las vesículas emitir su carga con precisión. Cuando este sistema funciona mal en el organismo, pueden surgir enfermedades neurológicas e inmunológicas, así como diabetes. Los tres investigadores se reparten este año los ocho millones de coronas suecas (915.000 euros) del galardón nobel.

La célula produce multitud de moléculas con diferentes funciones, desde hormonas hasta neurotransmisores y enzimas que deben ser desplazadas dentro de la misma célula o fuera de ella con precisión. Por tanto, la organización del tráfico celular es fundamental y las vesículas (“burbujas en miniatura rodeadas de membranas”, explican los científicos de la Fundación Nobel) hacen ese servicio de transporte entre los orgánulos de la célula. También se unen a la membrana celular para emitir hacia fuera su carga. Así se activan neuronas vía los neurotransmisores, o se controla el metabolismo en el caso de las hormonas. Los galardonados con el Nobel de Medicina este año, con sus diferentes aportaciones, desentrañaron este mecanismo de transporte fundamental.

Schekman , que empezó a trabajar en los años setenta en el la organización del transporte celular, estudió levaduras que tenían este sistema defectuoso y descubrió tres tipos de genes (23 genes en total) que controlan diversos aspectos del transporte de estas vesículas. Después, Rothman investigó el asunto, en mamíferos, y descubrió cómo las vesículas se anclan en las membranas diana (como las dos partes de una cremallera, dicen la Fundación Nobel) garantizando así el anclaje perfecto en el lugar debido.

“Resultó que algunos de los genes que había descubierto Schekman en las levaduras codificaban para las proteínas correspondientes a las identificadas por Rothman en mamíferos, revelando así un antiguo origen evolutivo del sistema de transporte”, escriben los científicos del Instituto Karolinska. “En conjunto, ellos cartografiaron componentes críticos del mecanismo de transporte celular”.

Y llegó Südhof, interesado en la comunicación entre neuronas en el cerebro. Las moléculas de las señales, neurotransmisores, son emitidas por vesículas que se unen a la membrana exterior de células nerviosas mediante la maquinaria descubierta por Rothman y Schekman. En los años noventa, Südhof descubrió cómo, mediante iones de calcio, las vesículas responsables cumplen con precisión temporal y exactitud su cometido de transporte de señales.