Presentando al hemifusoma: una estructura celular recién descubierta que actúa como centro de reciclaje y tiene potencial para tratar enfermedades
El hemifusoma ha sido descubierto empleando técnicas de criomicroscopía electrónica y se considera que con este hallazgo se podrían abordar nuevas formas tratamientos para enfermedades genéticas raras.
Cada célula de nuestro cuerpo es un pequeño sistema autorregulable. En su interior, conformado por varios orgánulos que cumplen una función muy concreta. Las más conocidas, las mitocondrias, producen energía. Los ribosomas, unas estructuras formadas por mitades unidas sintetizan las proteínas que las células necesitan para cumplir todas las funciones vitales. Los sistemas del Retículo de Endomembrana (ER), Golgi, endolisosomal y secretor, que comprenden redes de orgánulos unidos a membrana estructural y funcionalmente diversos que experimentan remodelación, tráfico y reciclaje o degradación constantes, son parte integral de la función celular y la homeostasis. Central a esta amplia gama de actividades celulares son los eventos de fusión de membrana requeridos para la mezcla de membrana y contenido, y la gemación y escisión de membrana, a veces involucradas en la génesis de vesículas intraluminales. A pesar de la investigación significativa que dilucida las maquinarias moleculares involucradas en estos procesos, la visualización directa, in situ y la caracterización de estructuras intermedias de fusión y escisión de membrana siguen siendo desafíos formidables. Los mecanismos precisos mediante los cuales se coordina la remodelación de la membrana para garantizar el correcto tránsito y recambio de las proteínas y lípidos de membrana, así como para mantener la salud y la función celular, siguen siendo temas de amplio interés y objeto de intensa investigación. La desregulación del tránsito de membrana y las vías secretoras se ha relacionado con numerosas enfermedades, lo que subraya la importancia de comprender estos procesos para el desarrollo de terapias dirigidas.
A su vez, todo el sistema celular sigue las directrices del núcleo para acabar realizando una acción concreta que permita a la célula, y, por ende, al cuerpo humano del que forma parte, sobrevivir.
Gracias a la microscopía y al desarrollo de tintes especiales los científicos han podido conocer y estudiar durante mucho tiempo a la mayoría de los componentes celulares. Aunque, de muy de vez en cuando, escondido en un rincón, aparece una molécula o un organelo totalmente desconocido para la ciencia. Un nuevo orgánulo se traduce en una nueva forma de comprender cómo funcionan las células, un nuevo prisma para analizar los mecanismos intracelulares y nuevas posibilidades para hallar tratamientos a enfermedades.
El hallazgo de una estructura vesicular llamada hemifusoma descrita en un artículo de Nature communications abre este sinfín de posibilidades. Una estructura que los investigadores sospechan que actúa como un «centro de reciclaje» de otras estructuras celulares y cuyo funcionamiento es esencial para que no se produzcan ciertas enfermedades.
El Hemifusoma:
El hemifusoma es un orgánulo un tanto especial. Está formado por dos burbujas (vesículas), una grande y una pequeña, con las paredes hechas de grasas que se tocan pero no están unidas. Previamente, los investigadores pensaban que este tipo de estructuras, llamadas «diafragma de hemifusión» eran pequeñas (menores de 10 nanómetros), y que aparecían y desaparecían muy rápidamente cada vez que la célula fusionaba dos burbujas con contenido distinto para llevar a cabo una reacción química. Sin embargo, los hemifusomas son relativamente grandes (con un tamaño medio de ~160 nm) y muy estables.
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Distintos tipos de hemifusomas y sus conformaciones vistos al microscopio electrónico. Tavakoli, A., Hu, S., Ebrahim, S. et al. Hemifusomes and interacting proteolipid nanodroplets mediate multi-vesicular body formation. Nat Commun 16, 4609 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59887-9 |
La segunda burbuja es más o menos una cuarta parte más pequeña que la principal (42 nm), y los investigadores especulan que se encargan de formar, estabilizar o expandir la vesícula mayor del hemifusoma que conforman. De momento se han encontrado dos tipos de hemifusomas: los hemifusomas directos, en el que la vesícula más pequeña está situada en la cara exterior de la mayor y el hemifusoma invertido, que se encontraría en el interior.
Debido a esta variedad de conformaciones, los autores del artículo especulan que estas estructuras se encargan de la clasificación de proteínas y lípidos, así como su reciclaje y la formación de vesículas para la expulsión de los componentes tóxicos.
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Transformación de un hemifusoma invertido en una vesícula intracelular por la fusión de las membranas. Los investigadores todavía especulan su función. Tavakoli, A., Hu, S., Ebrahim, S. et al. Hemifusomes and interacting proteolipid nanodroplets mediate multi-vesicular body formation. Nat Commun 16, 4609 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59887-9 |
Es decir, se trataría de una estructura de reciclaje en miniatura que permite aprovechar al máximo cualquier componente obsoleto que haya quedado en el interior de la célula y, posteriormente, expulsar todo aquello que no funciona.
En palabras de Seham Ebrahim, PhD, del Departamento de Fisiología Molecular y Física Biológica de la Universidad de Virginia. «Creemos que el hemifusoma ayuda a gestionar cómo las células empaquetan y procesan el material, y cuando esto va mal, puede contribuir a enfermedades que afectan a muchos sistemas del cuerpo».
Lo realmente sorprendente es que estos orgánulos hayan pasado desapercibidos hasta ahora, afirman los investigadores. Son muy comunes en ciertas partes de nuestras células y extremadamente importantes para procesos esenciales para la célula. Si las vesículas son los camiones de reparto dentro de las células, el hemifusoma es como el muelle de carga donde dejan su mercancía y la transfieren a otros lugares. «Es un paso en el proceso que no sabíamos que existía» Explica Ebraim.
Gracias a los hemifusomas los investigadores especulan que se podría hallar la causa de enfermedades como el síndrome de Hermansky-Pudlak, un trastorno genético que puede causar albinismo, problemas de visión, enfermedades pulmonares y problemas de coagulación de la sangre. Este, y muchos otros trastornos tienen su origen en cómo las células controlan sus componentes celulares, por lo que los hemifusomas abren una nueva vía de estudio muy interesante y, esperemos, fructífera.
Fuente Consultada:
- Amirrasoul Tavakoli ,Shiqiong Hu ,Seham Ebrahim&Bechara Kachar (7 de mayo de 2025): Los hemifusomas y las nanogotas de proteolípidos interactuantes median la formación de cuerpos multivesiculares, disponible en https://www.nature.com/articles/s41467-025-59887-9
- Pellicer Roig (29 de junio de 2025): Presentando al hemifusoma: una estructura celular recién descubierta que actúa como centro de reciclaje y tiene potencial para tratar enfermedades, Nacional Geographic, disponible en https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/presentando-hemifusoma-estructura-celular-recien-descubierta-que-actua-como-centro-reciclaje-y-tiene-potencial-para-tratar-enfermedades_25397
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