Cuando escuchamos o leemos la palabra “autofagia” es probable que podamos identificar o asociar rápidamente a lo que se está refiriendo; sin embargo, esta palabra no tiene una definición en los diccionarios de español (DRAE, DEM, AML). Las raíces griegas de las que surge auto - uno mismo, phagos – comer, nos indican que la palabra está relacionada con el hecho de “comerse a uno mismo”. Pero más allá de revelar un acto de canibalismo (“auto”), la autofagia describe una gran diversidad de mecanismos celulares y moleculares que regulan procesos biológicos fundamentales como el desarrollo embrionario o bien que se pueden asociar con diversas enfermedades como el cáncer o procesos degenerativos.
El término autofagia fue acuñado por Christian de Duve hace más de 50 años, cuando observó que las mitocondrias y otras estructuras intracelulares de células de mamíferos se degradaban en los lisosomas (orgánulos que desempeñan una función esencial en la degradación de componentes intra- y extracelulares). De Duve obtuvo el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1974 (compartido con Albert Claude y George E. Palade) por sus estudios sobre la organización estructural y funcional de la célula.
Este año, el premio Nobel en Fisiología o Medicina le fue otorgado al científico japonés Yoshinori Ohsumi por sus descubrimientos relacionados con los mecanismos de la autofagia. El trabajo de Ohsumi se enfocó en estudiar la autofagia en vacuolas de la levadura Saccharomyces cerevisiae, las cuales constituyen un modelo de estudio para los lisosomas de mamíferos. En este modelo, Ohsumi identificó los genes que regulan la autofagia mediante el desarrollo de cepas de levaduras mutantes, y posteriormente extrapoló sus hallazgos en células de mamíferos, y en general a todos los eucariontes. Ohsumi caracterizó a los genes que participan en la autofagia develando la compleja cascada de proteínas que controla este proceso.
Con su trabajo, Ohsumi abrió una puerta muy grande para que el complicado proceso de la autofagia pueda ser abordado por científicos en todo el mundo con aplicaciones potenciales para la salud. Pero, ¿a qué me refiero con esto último? A que en la actualidad se conocen tres tipos de autofagia: la macro-autofagia, la micro-autofagia y la autofagia regulada por chaperonas. Independientemente del tipo de autofagia del que se trate, sus principales funciones comprenden: el balance de fuentes de energía en situaciones clave como el desarrollo embrionario o en condiciones de falta de nutrientes; el mantenimiento de las células mediante la eliminación de proteínas “dañadas”; el reciclaje y eliminación de orgánulos dañados como mitocondrias o retículo endoplásmico, o bien la eliminación de patógenos intracelulares. De manera general, la autofagia consiste en mantener en vesículas de “doble membrana”, los componentes celulares que se van a degradar. Estas vesículas, también llamadas “fagoforos”, se fusionan para formar un autofagosoma, el cual posteriormente se fusiona con un lisosoma para formar el denominado “autolisosoma” donde todo el material que contiene será degradado (incluida la membrana interna). La autofagia es en realidad un mecanismo de mantenimiento y supervivencia celular, pero recordando que Ohsumi abrió una puerta muy grande con sus aportaciones, la autofagia puede ser visto como un “blanco” terapéutico para activarla cuando se requiera degradar células infectadas, cancerosas o proteínas mal plegadas (ej. enfermedades degenerativas como el Parkinson o afecciones cardiacas o musculares), o bien para inhibirla evitando procesos como la metástasis.
En esencia, Ohsumi sentó las bases para que podamos encender o apagar un botón que controle la autofagia en un hipotético mundo que tal vez no está tan lejano. Con todo lo que la autofagia representa, resulta sorprendente que todavía no se haya incluido este término en el diccionario.
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Nakatogawa et al. 2009. Nat Rev Mol Cell Biol. 10(7):458-67. doi: 10.1038/nrm2708.
Mohammadi D. 2016. Lancet. Oct 6. pii: S0140-6736(16)31797-4. doi: 10.1016/S0140-6736(16)31797-4.
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La Dra. Alejandra Ochoa Zarzosa es Profesora-Investigadora Titular en el Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología, de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UMSNH.