Una innovadora técnica de microscopía revela secretos de la síntesis de lípidos dentro de las células

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Investigadores surcoreanos dirigidos por el director Cho Minhaeng del Centro IBS de Espectroscopía y Dinámica Molecular (IBS CMSD) han realizado un descubrimiento fundamental en el campo de la microscopía celular. El equipo ha desarrollado con éxito microscopía fototérmica infrarroja de dos colores (2C-IPM), una nueva tecnología diseñada para investigar lípidos neutros dentro de gotitas de lípidos de células vivas.

Esta nueva microscopía se puede utilizar con marcaje de isótopos, lo que permite el seguimiento detallado de la síntesis de lípidos neutros dentro de gotitas de lípidos individuales. El estudio es publicado en el diario ciencia quimica.

Las gotitas de lípidos (LD) son estructuras que constan de bolsas de lípidos neutros (triglicéridos) encapsulados en una monocapa de fosfolípidos. Durante mucho tiempo se han caracterizado como orgánulos relativamente poco interesantes cuyo único propósito es almacenar el exceso de energía en forma de lípidos neutros. Sin embargo, estudios recientes indican que estas gotitas en realidad son actores dinámicos en diversas actividades metabólicas celulares.

Tradicionalmente, los investigadores han teñido las células con tintes lipófilos y han empleado microscopía de fluorescencia para estudiar las LD dentro de las células. Sin embargo, este método tiene varias limitaciones importantes. En primer lugar está el fotoblanqueo de los tintes, que restringe la duración de la observación de los LD a períodos de tiempo muy cortos.

Otra limitación son los propios tintes fluorescentes. Los tintes fluorescentes que se utilizan actualmente simplemente se dirigen al entorno hidrofóbico dentro de los LD, utilizando mecanismos de unión no especificados. Como tales, son incapaces de analizar con precisión la composición y cantidad de lípidos neutros.

Empleando el método recientemente desarrollado, el equipo de investigación estudió la síntesis de lípidos neutros en las células cuando estaban expuestas a un exceso de ácidos grasos. Los investigadores pudieron distinguir los lípidos neutros recién sintetizados de los lípidos neutros preexistentes dentro de las células sometiendo ácidos grasos marcados con deuterio, que tienen propiedades espectroscópicas distintas de las formas no deuteradas. Los resultados del análisis verificaron que el exceso de ácidos grasos causa toxicidad lipídica y las células responden aumentando la síntesis de lípidos neutros.

El autor principal, el investigador Park Chanjong, comentó: “Este estudio sirve como un ejemplo fundamental que demuestra la posibilidad de una investigación a largo plazo sobre las gotitas de lípidos y los lípidos neutros internos en las células vivas. El método analítico establecido en esta investigación se puede aplicar al diagnóstico y tratamiento de enfermedades estrechamente asociadas con el metabolismo de los lípidos, como la enfermedad del hígado graso no alcohólico”.

El director Cho Minhaeng comentó: “Al observar con éxito el proceso de síntesis de lípidos neutros en células vivas, hemos sentado una nueva base para estudiar las funciones de las gotitas de lípidos dentro de las células a nivel molecular. Se espera que este método sea ampliamente utilizado en la investigación. de diversos fenómenos metabólicos celulares.”