Si te levantas por la mañana sintiéndose enérgico/a y con la mente clara, puedes agradecérselo a tu hígado por la fabricación de glucosa antes del desayuno. El hígado, entre toda una serie de funciones vitales, elimina las toxinas de nuestro cuerpo y produce la mayoría de las proteínas portadoras en nuestra sangre. En un estudio publicado recientemente en Nature, los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias demostraron que la increíble capacidad multitarea del hígado se debe, al menos en parte, a la inteligente división del trabajo existente entre sus células.
Cada uno de los lóbulos microscópicos y hexagonales del hígado consiste en capas concéntricas como si fueran una cebolla. Al mapear la actividad génica en todas las células de un lóbulo hepático, el Dr. Shalev Itzkovitz, del Departamento de Biología Molecular de Weizmann y su equipo de investigación revelaron que estas capas realizan diferentes funciones. Según explicó Itzkovitz: «hemos hallado que las células del hígado se pueden dividir en al menos nueve tipos diferentes, cada uno especializado en sus propias tareas».
Los científicos descubrieron, por ejemplo, que la síntesis de glucosa, los factores de coagulación de la sangre y otros materiales varios tiene lugar en las capas externas del lóbulo hepático. «En estas capas abunda el oxígeno necesario para alimentar estos costosos procesos de síntesis», explica Itzkovitz.
Las capas internas de los lóbulos hepáticos se revelaron como los sitios donde se descomponen las toxinas y otras sustancias. Las capas medias también demostraron tener sus propias funciones, en lugar de servir como mera zona de transición. Los investigadores encontraron, por ejemplo, que las células de estas capas fabrican la hormona hepcidina, que regula los niveles de hierro en la sangre.
Los científicos también descubrieron que ciertos procesos, como la fabricación de la bilis, pasan a través de varias capas diferentes, como si fuera una línea de producción.
Un atlas de expresión génica para el hígado
Estos descubrimientos surgieron cuando los investigadores crearon un atlas espacial de expresión génica para todas las células del hígado, la primera de este tipo realizada para este órgano. En colaboración con el Prof. Ido Amit, del Departamento de Inmunología de Weizmann, analizaron los genomas de 1.500 células hepáticas individuales, estableciendo patrones de expresión para unos 20.000 genes en cada célula. En paralelo, visualizaron el tejido hepático intacto, localizando moléculas individuales de ARN mensajero bajo un microscopio de fluorescencia, utilizando un método desarrollado por Itzkovitz y sus colegas. Los algoritmos especiales permitieron entonces a los investigadores establecer la expresión génica en cada célula y la localización de estas células en el lóbulo hepático. Encontraron que más de la mitad de los 7.000 genes expresados en el hígado varían en actividad de una capa a otra, un número que es aproximadamente diez veces mayor que las estimaciones anteriores.
Un análisis de la expresión génica tan profundo como este puede ayudar a aclarar el curso y el origen de los trastornos hepáticos comunes, incluyendo el cáncer de hígado y la esteatosis hepática (o hígado graso) no alcohólica, que afecta a aproximadamente una quinta parte de la población en los países desarrollados. Además, la estrategia desarrollada en este estudio puede aplicarse ahora para mapear la expresión de los genes en otras partes del cuerpo.
Artículo original publicado por el Instituto Weimann de Ciencias. Revisado y traducido por ¡QFC!
