Microscopia de súper resolución para investigación en colesterol

Las nuevas técnicas de microscopia óptica avanzada y de súper resolución son útiles en la descripción del papel del colesterol en la membrana, según datos recabados por el grupo Proliferación y señalización celular del Idibaps de Barcelona.

Javier Granda. Barcelona | 27/01/2012 00:00

Anna Alvarez, Sauda Vilà, Carles Rentero, Meritxell Reverter, Carlos Enrich y María Calvo, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona. (Rafa M. Marín)

El grupo Proliferación y señalización celular del Idibaps de Barcelona ha publicado tres trabajos con un frente común: el colesterol, específicamente los dominios de membrana. "La membrana siempre se había definido como una estructura fluida, como un sólido fluido con una difusión lateral. Sin embargo, en 1997 se propuso un nuevo modelo de funcionamiento, con compartimentos laterales con colesterol y semilípidos.

Estos dominios, denominados lipirafts o balsas lipídicas, ayudan a unir determinadas proteínas y discriminando otras, facilitando a la señalización celular. El colesterol juega un papel clave en este aspecto", ha destacado Carles Rentero, investigador del Departamento de Biología Celular, Inmunología y Neurociencias de la Facultad de Medicina de la Universidad de Barcelona.

Pese a que técnicas como el Laurdan confocal con láser dos fotones cuenta con casi una década de experiencia, el equipo de la Universidad de Barcelona ha reunido en un artículo de método toda la información disponible, junto con un sistema de análisis. El trabajo ha sido publicado en Nature Protocols.

La técnica de Laurdan permite observar estos dominios, que son más densos al ser condensaciones de la membrana. El láser dos fotones concentra dos haces en el mismo punto, lo que permite una mejor resolución, aunque también puede utilizarse con otras técnicas como proteína verde fluorescente.Por otro lado, el artículo publicado en Molecular Biology of the Cell ha mostrado cómo el colesterol, además de controlar estos dominios de membrana, se encarga de controlar las proteínas responsables de la secreción de moléculas (como factores de crecimiento) hacia el medio extracelular.

"Éste es uno de los primeros artículos que utilizan técnicas de súper resolución como STED. Los microscopios ópticos nos dan una resolución lateral de unos 250-300 nanómetros y una profundidad de 600 nanómetros y con técnicas como Tirfm ganamos cuatro veces en resolución. El STED está basado en una técnica totalmente distinta, la microscopia confocal: utiliza un láser y permite una resolución máxima de 300 nanómetros, mientras que el STED que cuenta con dos lásers- permite ver la fluorescencia en el centro de la muestra, ganando ocho veces resolución, con imágenes de 60 nanómetros", ha precisado el investigador.

Molécula Rac1
El tercer artículo, publicado en EMBO Journal, ha sido dirigido por Miguel Ángel del Pozo en el CNIC y ha contado con la colaboración del equipo de la Universidad de Barcelona utilizando Laurdan como técnica de imagen. La investigación se ha centrado en el papel de la molécula Rac1 en el control del citoesqueleto de actina.

"Es una proteína fundamental tanto en la migración celular como en cánceres: cuando no está anclada en la membrana, modifica el entorno lipídico y los dominios de membrana, afectando la homeostasis del colesterol y, a su vez, a la migración de estas células. Tiene una clara importancia en las metástasis de las células tumorales, que es donde esta proteína acostumbra a estar alterada", ha detallado.

Se continúa trabajando en mejorar la resolución del Laurdan con técnicas como STED, que está limitada a la de los 300 nanómetros de los microscopios. Pese a que son trabajos muy preliminares, este avance permitirá mejorar el estudio de localización de proteínas. "Será una revolución en el conocimiento de los mecanismos celulares y moleculares", ha pronosticado Rentero.

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