Redacción
Los tejidos con una mayor actividad metabólica adaptan el número de macrófagos encargados de eliminar sus residuos celulares a sus necesidades energéticas. Así lo muestra una investigación publicada en Science Immunology, que analiza este mecanismo en el músculo cardíaco, el músculo esquelético y la grasa parda.
El estudio ha sido liderado por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC), la Universidad Pompeu Fabra (UPF), la Universidad de California en San Francisco (UCSF) y la Universidad de Yale. Los científicos han descubierto cómo los tejidos ajustan su capacidad de limpieza a la cantidad de residuos que generan.
Los investigadores observaron que los tejidos con mayores demandas energéticas albergan grandes poblaciones de macrófagos. Además, el tamaño de estas poblaciones aumenta en función de la actividad metabólica y de la cantidad de residuos producidos.
Una parte importante de estos residuos está formada por mitocondrias dañadas. Estos orgánulos transforman los nutrientes en formas de energía que las células pueden utilizar. «A medida que las mitocondrias se deterioran mientras mantienen a las células en funcionamiento, son desechadas. Cuanto mayor es la demanda energética de un tejido, más mitocondrias acaban en la basura», explica Andrés Hidalgo, coautor principal del estudio.
La eliminación de residuos resulta esencial para mantener la función del corazón, el músculo esquelético y la grasa parda
Los científicos siguieron el destino de las mitocondrias en el músculo cardíaco, el músculo esquelético y la grasa parda de ratones. Comprobaron que las mitocondrias desgastadas terminaban en el interior de los macrófagos.
Cuando el equipo impidió que estas células eliminaran los residuos, el sistema dejó de funcionar correctamente. El corazón perdió capacidad de bombeo, el músculo esquelético se debilitó y la grasa parda redujo su capacidad para generar calor.
En palabras de Pura Muñoz-Cánoves, catedrática del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la UPF e investigadora de Altos Labs y coautora principal del trabajo, «los tejidos necesitan mantenerse limpios para funcionar a pleno rendimiento».
El equipo rastreó el inicio de este proceso hasta los fibroblastos, unas células estructurales cuyo número aumentaba en paralelo con la actividad mitocondrial del tejido. Los fibroblastos producían una señal que hacía que los macrófagos también se multiplicaran. Este mecanismo permite a los tejidos ajustar el tamaño de sus poblaciones de macrófagos a la cantidad de residuos que generan.
Los datos de músculo humano muestran una asociación entre la actividad mitocondrial y el número de macrófagos
Los investigadores analizaron también datos de músculos humanos. En este caso, observaron que el número de macrófagos aumentaba en paralelo con la actividad mitocondrial del músculo, utilizada como indicador de su nivel de actividad.
«Este equilibrio entre las altas demandas energéticas de los tejidos y el número de macrófagos parece ser fundamental para nuestra salud», afirma José Ángel Nicolás-Ávila, del Instituto de Investigación Cardiovascular de UCSF y autor sénior del estudio.
Los investigadores plantean además las posibles implicaciones de este mecanismo durante el envejecimiento. «El metabolismo de los tejidos, la acumulación de residuos y el número de macrófagos cambian con el envejecimiento. Nuestros hallazgos revelan las señales que conectan estos procesos y abren la posibilidad de que actuar sobre este sistema pueda ayudar a preservar la función de nuestros tejidos a medida que envejecemos», asegura Laura Pena-Couso, primera autora del trabajo.
Según los autores, los resultados sugieren que el sistema de gestión de residuos identificado en ratones podría adaptarse también a las demandas metabólicas de los músculos humanos. La evidencia en humanos presentada en el trabajo es observacional, ya que muestra que el número de macrófagos aumenta de forma paralela a la actividad mitocondrial muscular.
