Descubren el hemifusoma: un nuevo orgánulo celular que podría transformar el estudio del Alzheimer y la biología celular
Un descubrimiento reciente ha marcado un hito en el campo de la biología celular y la neurociencia. Un grupo de investigadores de la Universidad de Virginia, encabezado por la científica Seham Ebrahim, ha identificado un nuevo orgánulo celular denominado hemifusoma, cuya existencia no solo amplía el catálogo de estructuras intracelulares conocidas, sino que también ofrece una nueva perspectiva sobre el reciclaje celular y las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. La investigación fue publicada en la revista Nature Communications, y sus implicaciones podrían ser de enorme relevancia para la medicina del futuro.
Un nuevo actor en el reciclaje celular
El hemifusoma fue observado mediante el uso de criotomografía electrónica (cryo-ET), una tecnología de vanguardia que permite visualizar células en estado congelado, preservando su arquitectura nativa sin necesidad de colorantes ni fijadores químicos. Esta técnica permitió observar estructuras que hasta ahora solo existían en modelos teóricos, confirmando que se trata de una entidad celular real y funcional.
A diferencia de los modelos clásicos, que asumían que los procesos de fusión de membranas intracelulares eran breves y transitorios, el hemifusoma representa una fusión parcial y estable entre dos vesículas. Esta fusión se produce a través de una región común denominada diafragma de hemifusión, donde las membranas no llegan a unirse por completo, sino que comparten una zona de contacto mantenida por una sola membrana. Esta configuración nunca antes había sido documentada con claridad en células vivas.
Se identificaron dos configuraciones principales del hemifusoma: una en la que una vesícula más pequeña se adhiere exteriormente a otra más grande, y otra en la que queda parcialmente incluida en su interior. En ambos casos, la continuidad de la membrana permite un intercambio de componentes sin una fusión total, lo que podría representar un nuevo tipo de comunicación y reciclaje intracelular.
La nanogota proteolipídica y la vesiculogénesis de novo
Uno de los aspectos más intrigantes del hemifusoma es la presencia de una nanogota proteolipídica en la zona de contacto entre vesículas. Esta microestructura, compuesta por lípidos y proteínas, podría desempeñar un papel central en un proceso conocido como vesiculogénesis de novo: la generación de nuevas vesículas a partir de componentes internos, sin necesidad de intermediarios convencionales. Este mecanismo sugiere que el hemifusoma no es solo un punto de contacto pasivo entre vesículas, sino un centro activo de organización y reciclaje molecular.
Este hallazgo pone en duda el modelo tradicional de formación de cuerpos multivesiculares (MVBs), estructuras esenciales en la degradación y el reciclaje de proteínas celulares. Hasta ahora se asumía que estos cuerpos se formaban exclusivamente a través del sistema ESCRT (Endosomal Sorting Complex Required for Transport), un conjunto de proteínas que media la formación de vesículas intraluminales. Sin embargo, el hemifusoma propone un modelo alternativo, que podría funcionar de forma independiente de ESCRT, lo que representa un cambio de paradigma en la comprensión de la dinámica endosomal.
Implicaciones para el estudio del Alzheimer
El aspecto más relevante de este descubrimiento es su potencial vínculo con el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas. Estas patologías se caracterizan por la acumulación de proteínas mal plegadas o tóxicas —como beta-amiloide y tau— que las células no pueden degradar eficazmente. Los investigadores plantean que una disfunción del hemifusoma podría comprometer el sistema de reciclaje intracelular, contribuyendo a la acumulación de residuos dañinos y, por ende, al deterioro progresivo de las neuronas.
La capacidad del hemifusoma para gestionar la formación y eliminación de vesículas lo convierte en un candidato ideal para investigar nuevas estrategias terapéuticas centradas en restaurar el equilibrio proteico y lipídico intracelular. Si se confirma su implicación directa en la limpieza de proteínas tóxicas, los tratamientos podrían evolucionar hacia intervenciones dirigidas a este orgánulo, en lugar de terapias generalizadas con menor especificidad y eficacia limitada.
Un nuevo paradigma en biología celular
Más allá del Alzheimer, el descubrimiento del hemifusoma representa un avance significativo en la comprensión de la organización interna de las células. El hecho de que esta estructura haya sido encontrada en diferentes zonas del borde celular y en múltiples tipos celulares sugiere que no se trata de una rareza biológica, sino de una entidad común y funcionalmente relevante. Esto invita a revisar otras regiones del citoplasma con tecnologías de alta resolución, como la cryo-ET, que podrían revelar aún más componentes desconocidos.
Este hallazgo también demuestra el valor de las tecnologías avanzadas en la investigación biomédica. Como subraya la propia Seham Ebrahim, sin la criotomografía electrónica este descubrimiento habría pasado desapercibido. Esto subraya la necesidad de continuar invirtiendo en plataformas tecnológicas que permitan observar la biología celular en su forma más auténtica y precisa.
El hemifusoma representa un nuevo horizonte en la biología celular, no solo por su valor descriptivo como orgánulo recientemente identificado, sino por las profundas implicaciones funcionales que conlleva. Al ofrecer una vía alternativa para el reciclaje intracelular y proponer un nuevo modelo de formación vesicular, desafía conceptos establecidos y allana el camino hacia nuevas aproximaciones terapéuticas en enfermedades como el Alzheimer.
Con esta estructura recién descubierta, la ciencia añade una pieza clave al complejo puzle de la célula. En un momento histórico donde la biomedicina exige soluciones más eficaces, precisas y sostenibles, el hemifusoma podría convertirse en una de las respuestas más prometedoras de las próximas décadas.
El descubrimiento del hemifusoma amplía el catálogo de orgánulos conocidos, redefiniendo procesos celulares fundamentales, abriendo nuevas líneas de investigación en biología y medicina celular. El orgánulo vinculado con el Alzheimer se suma a la lista de componentes que podrían cambiar la comprensión de los procesos que sostienen la vida celular y su vínculo con diversas enfermedades.El descubrimiento del hemifusoma amplía el catálogo de orgánulos conocidos, redefiniendo procesos celulares fundamentales, abriendo nuevas líneas de investigación en biología y medicina celular. El orgánulo vinculado con el Alzheimer se suma a la lista de componentes que podrían cambiar la comprensión de los procesos que sostienen la vida celular y su vínculo con diversas enfermedades.
Fuente ⬇️
Artículo original en Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-025-59887-9
