Este vídeo muestra la actividad coordinada de las proteínas actina (representada en color magenta) y miosina (verde) que se produce al contraerse un músculo. Trabajando juntos, las proteínas forman una red de filamentos que crean la fuerza que las células necesitan para moverse.
En cualquier momento dado, cientos de burbujas diminutas se están creando sobre la superficie de una célula viva para envolver e incorporar proteínas, hormonas, grasas y ocasionalmente una bacteria o un virus. Pero hasta ahora, los detalles de esta actividad eran inferidas – no se podía observar físicamente. El problema no consistía sólo en que las estructuras que participan en esta actividad bulliciosa son demasiado pequeñas, sino que nuestros cuerpos funcionan a un ritmo increíblemente rápido –se producen cambios importantes en fracciones de segundo.
Hace dos años, el biólogo de células de la Universidad de Harvard (EEUU) Thomas Kirchhausen asistió a una charla que le convenció de que la captura de toda esta acción a nivel molecular podría conseguirse. El ponente era Eric Betzig del Centro Janelia de Investigaciones del Instituto Médico Howard Hughes de Virginia (EEUU). Un par de meses más tarde, Betzig compartió el Premio Nobel de Quimica de 2014 por los avances que realizó en la microscopia de alta resolución, pero la charla a la que Kirchhausen asistió trataba de otro tema distinto – otra técnica llamada microscopia de iluminación estructurada (SIM, por sus siglas en inglés), que se emplea en la cinematografía.
El trabajo que le valió el Premio Nobel trataba del uso de moléculas fluorescentes que marcan distintas partes de las células. Pero hacerlo expone las células a una luz mucho más intensa de lo que evolucionaron para soportar. "Esto daña las células, mata células, y en los peores casos, hasta vaporiza las células", explica Betzig. La nueva técnica SIM funciona al límite de la resolución temporal además de tratar las células con más cuidado.
La semana pasada Betzig y Kirchhausen, junto con colaboradores de Estados Unidos y China, publicaron en la revista Science una serie de imágenes del bullicioso funcionamiento inte o de las células mediante el uso de algunas variaciones nuevas de la técnica SIM.
"El sello distintivo de la vida es que es animada", dice Betzig. "Hay un límite de lo que se puede aprender de algo estático y muerto, por muy buena que sea la resolución con la que se trabaja".
Este video muestra el proceso por el que las células absorben distintos tipos de moléculas. Una proteína llamada clatrina controla la formación de pequeñas burbujas que engullen varias sustancias que necesita importar la célula. En la segunda parte de la película, diferentes colores corresponden a las distintas edades de las burbujas.
nAquí el vídeo muestra una célula de hígado de mono y señala dos tipos de proteínas – clatrina, en verde, y una proteína llamada actina, en rojo. Los biólogos celulares no se ponen de acuerdo acerca de lo que hace la actina exactamente cuando las células absorben proteínas y otras cargas moleculares, por lo que este tipo de película puede ayudar a aclarar el papel que desempeña.