La mayoría de las células del cuerpo envían pequeños mensajeros llamados vesículas extracelulares que transportan proteínas, lípidos y otras moléculas bioactivas a otras células, desempeñando un papel importante en la comunicación intercelular. Pero las células sanas no son las únicas que dependen de las vesículas extracelulares. Las células cancerosas también lo hacen. Las pequeñas vesículas extracelulares que desprenden las células tumorales contribuyen a la propagación del cáncer al tejido sano.
por el Instituto de Investigación de Glyco-core (iGCORE)
Estos pequeños mensajeros podrían ser clave para el desarrollo de nuevos fármacos y terapias contra el cáncer, pero no se ha aclarado cómo las células receptoras absorben las vesículas extracelulares y su carga. Investigaciones recientes utilizaron imágenes de vanguardia para observar la captación de pequeñas vesículas extracelulares derivadas de tumores por las células diana. Los resultados se publicaron en Nature Communications el 12 de marzo de 2025.
En los últimos años, las vesículas extracelulares han atraído la atención como portadoras de señalización intercelular. Sin embargo, el mecanismo de su internalización por las células diana no se comprende bien. Queríamos dilucidar la vía y el mecanismo de internalización de las vesículas extracelulares por las células diana, afirmó Kenichi GN Suzuki, profesor del Instituto de Investigación de Glyco-core de la Universidad de Gifu y jefe de la División de Bioimagen Avanzada del Instituto Nacional de Investigación del Cáncer de Tokio (Japón).
Los investigadores se centraron en pequeñas vesículas extracelulares derivadas de dos líneas celulares tumorales diferentes. Mediante imágenes de partículas individuales con sensibilidad de detección de moléculas individuales, una técnica de imagen de alta tecnología, pudieron clasificar las pequeñas vesículas extracelulares en distintos subtipos. Posteriormente, rastrearon la vía de internalización de las vesículas extracelulares, es decir, cómo fueron absorbidas por las células receptoras.
La mayoría de las vesículas extracelulares pequeñas se internalizaban en sus células diana mediante un proceso llamado endocitosis. Anteriormente, los investigadores sospechaban que el mecanismo principal era la fusión. Durante la endocitosis, la membrana de la célula diana rodea completamente la vesícula extracelular, creando una especie de burbuja alrededor de ella. Esto permite que sea absorbida a través de la membrana para que su carga pueda depositarse en la célula diana.
Trayectoria tridimensional de una partícula de sEV (sEV-CD63Halo7-SF650T derivada de células PC-3) cerca de la PM de la célula receptora (célula PZ-HPV-7). El color de la mancha indica la posición z de la partícula de sEV, mostrada en la barra de color. (Derecha) Se grabó una película original de la trayectoria mostrada a la izquierda a 30 Hz. Crédito: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57617-9
Los investigadores no observaron ningún caso de fusión, en el que la membrana de la célula y la membrana de la vesícula extracelular se fusionan hasta que la vesícula puede ingresar a la célula objetivo.
Normalmente, la endocitosis se facilita mediante una proteína llamada clatrina, pero esta no participa en la absorción de pequeñas vesículas extracelulares en sus células diana. En cambio, intervienen dos proteínas llamadas galectina-3 y LAMP-2C, que se encuentran en la superficie de la membrana de las pequeñas vesículas extracelulares.
«Nuestros hallazgos revelaron que las vesículas extracelulares derivadas de varias células cancerosas se clasifican en subtipos distintos», afirmó Suzuki. «Todos los subtipos de vesículas extracelulares se internalizaron principalmente mediante endocitosis independiente de clatrina a través de la galectina-3, lo cual fue facilitado por un aumento en la concentración intracelular de calcio inducido por la unión de las vesículas extracelulares a las células diana».
Este proceso, en el que una célula secreta una proteína que facilita la absorción en una célula receptora de una línea celular diferente, se denomina unión paracrina o señalización de adhesión paracrina. Contrasta con la unión autocrina, que consiste en que una célula secreta una proteína para unirse a células de la misma línea celular.
Al comprender mejor el proceso mediante el cual las pequeñas vesículas extracelulares llegan a las células objetivo, los investigadores tienen la esperanza de que las vesículas puedan usarse para modificar las células receptoras y desarrollar nuevos medicamentos para combatir el cáncer.
Si bien las vesículas extracelulares se han utilizado como biomarcadores, se han iniciado intentos para usarlas como agentes terapéuticos. Dado que hemos dilucidado el mecanismo por el cual las células diana las absorben , esperamos contribuir a la investigación sobre las vesículas extracelulares como agentes terapéuticos, afirmó Suzuki.
Otros contribuyentes incluyen a Koichiro M. Hirosawa, Eriko Yamaguchi, Naoko Komura, Hiromune Ando y Yasunari Yokota de la Universidad de Gifu; Yusuke Sato de la Universidad de Tohoku; Rinshi S. Kasai del Instituto de Investigación del Centro Nacional del Cáncer; y Ayuko Hoshino de la Universidad de Tokio.
Más información: Koichiro M. Hirosawa et al., La captación de pequeñas vesículas extracelulares por las células receptoras se facilita mediante la señalización de adhesión paracrina, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57617-9
