Bombas de calcio recién descubiertas: ¡clave para la comunicación celular!

Bombas de calcio recién descubiertas: ¡clave para la comunicación celular!

Las últimas investigaciones sobre la mecánica del transporte de calcio en el cuerpo humano podrían tener implicaciones de gran alcance para la ciencia médica. Un equipo internacional dirigido por el Dr. Uwe Schulte, líder del estudio de la Universidad de Friburgo, descifró recientemente el principio funcional de las bombas de calcio dentro de la célula. Estas bombas son cruciales para regular los niveles de calcio, que son esenciales tanto para la comunicación celular como para muchos procesos fisiológicos. Los resultados de este estudio fueron publicados el 20 de agosto de 2025 en la revista especializada. Comunicaciones de la naturaleza publicado.

Calcio (aprox.²⁺) actúa como nutriente y señal en el cuerpo. Para generar las señales correctas para diversas respuestas fisiológicas, la homeostasis precisa del calcio es crucial. Los tipos de calcio ATPasa en las membranas intracelulares tienen tasas de recambio de sólo unas pocas decenas de ciclos por segundo. Para medir las concentraciones de calcio, los científicos utilizaron canales de potasio activados por calcio como sensores ultrarrápidos. De esta manera pudieron determinar con precisión la velocidad de transporte de las bombas de calcio.

Resultados detallados del estudio.

La microscopía electrónica de las membranas celulares reveló densidades de aproximadamente 55 complejos de bomba por micrómetro cuadrado. Curiosamente, las bombas de calcio interactúan con el lípido de membrana PtdIns(4,5)P2, lo que permite una rápida unión y liberación de iones de calcio. Sin esta unión de lípidos, el proceso de transporte se ralentiza significativamente. Los análisis de mutaciones en la estructura de la bomba confirmaron estos hallazgos.

Además, los investigadores utilizaron tapsigargina, un conocido inhibidor de la bomba de calcio, para bloquear el sitio de unión de PtdIns(4,5)P2. Esto limitó significativamente la actividad de bombeo. Estos conocimientos sobre la estructura tridimensional de los complejos de bomba y la regulación dependiente de lípidos podrían proporcionar enfoques prometedores para que nuevos fármacos optimicen el transporte de calcio y el procesamiento de señales, tratando potencialmente enfermedades asociadas con la deficiencia o el exceso de calcio.

Contexto y perspectivas de futuro

La señalización del calcio es esencial no sólo para los humanos sino también para otros organismos eucariotas. Los resultados de la investigación muestran que los mecanismos de transporte de Ca²⁺en los diferentes reinos eucariotas han evolucionado a lo largo de la evolución. Estos estudios son importantes para comprender los desafíos y las complejidades de la señalización del calcio a través de Ca especializado.²⁺-Se definen las proteínas de unión y las firmas. Existen numerosos proyectos nacionales e internacionales que abordan los fundamentos del transporte de calcio y tienen en cuenta estudios comparativos entre hongos, animales y plantas, como por ejemplo PubMed informó.

Los investigadores involucrados proceden de varias instituciones, incluido el Instituto Max Planck de Fisiología Molecular. El Prof. Dr. Bernd Fakler de la Universidad de Friburgo, así como sus colegas Prof. Dr. Stefan Raunser y Prof. Dr. Heiko Rieger, contribuyeron de manera significativa a la investigación del funcionamiento de las bombas. Su trabajo proporciona un marco integral que abre conocimientos tanto teóricos como prácticos sobre la señalización del calcio.