Viaje al Centro de la Célula

La célula: un milagro de la naturaleza. Hicieron falta miles de millones de años para que la naturaleza diseñara la primera. Y siglos de historia para que, en 1665, el naturalista francés Robert Hooke atara cabos observando corcho con un microscopio. Todos nosotros, todas las partes de nuestro cuerpo están hechas de células. Cada una de tus manos es un ejército de unos 500 billones de estos soldaditos, preparados para atrapar los cereales del desayuno, tirar la basura, escribir una carta y que te crezcan las uñas. Entre otras muchas cosas y todo a la vez. Creo que solo por eso les debemos un poco de atención. ¿Qué es exactamente una célula?

Una célula humana mide a grosso modo la centésima parte de un milímetro. Imaginemos por un momento que podemos encogernos como para poder colarnos en un cuerpo a bordo de una loncha de jamón. Que llegamos al estómago y allí nos bañamos alegremente en ácido gracias a un traje especial más propio de Los Increíbles, también a prueba de golpes para resistir la peristalsis del intestino. Y en este punto de nuestra aventura, en el que habremos sobrevivido al jamón e iremos por la montaña rusa del torrente sanguíneo, nos disfrazamos de proteína con el objetivo de entrar en una célula, por ejemplo del hígado. Allá vamos.


Objetivo número 1: Entrar en la célula 

Para comenzar este viaje es necesario entrar en Narnia, y no será precisamente metiendo las narices en un armario ajeno. Si echamos un vistazo a la estructura de la membrana celular, veremos que es una doble capa de lípidos guardianes apiñados unos jutno a otros. ¿Infranqueable? No, pero sí muy selectiva..

Esta estructura solo deja pasar a las sustancias autorizadas en el sentido en que están autorizadas. Solo el agua, el oxígeno y el dióxido de carbono pueden moverse de un lado a otro de la membrana sin enseñar sus credenciales. ¿Y el resto? Muy fácil: Entran por las puertas, unas proteínas transportadoras que se acomodan entre los lípidos. Para otras proteínas y para los azúcares, que ya son demasiado grandes, la célula dispone de una línea regular de autobuses: las vesículas o vacuolas. Vamos a colarnos en nuestro hepatocito en el asiento de atrás de uno de estos autobuses. Eso sí, a partir de ahora aguanta la respiración porque vamos a entrar en una enorme piscina climatizada (y un tanto viscosa) llena de sorpresas: el citoplasma.

Atención: Laberinto

El citoplasma es la ciudad interna de la célula. En él se localizan todos las infraestructuras necesarias para la vida: los bancos, la estación de autobuses, la comisaría de policía, la industria... A estos elementos intracelulares, cada uno con una función determinada, se les llama de forma genérica orgánulos.

El mapa del museo

Uno de los orgánulos más grandes es un intrincado laberinto llamado retículo endoplasmático, que en unas zonas es liso y en otras rugoso. En el primero se sintetizan los lípidos, y el segundo es una fábrica de proteínas, que se llama rugoso porque tiene pegadas unas bolitas llamadas ribosomas. Estos son los verdaderos encargados de ensamblar el lego de aminoácidos en proteínas.

En los hepatocitos hay retículo endoplasmático por todas partes. Es una célula muy trabajadora, que sintetiza lípidos como el colesterol o las hormonas esteroideas, y también proteínas. Algunas de forma exclusiva, como la albúmina (que es la principal proteína de la sangre, responsable entre otras cosas de que no nos estallen los vasos sanguíneos), o el fibrinógeno (que se encarga de la coagulación).

La empaquetadora de la célula: el aparato de Golgi 

Una vez salen del retículo endoplasmático, las proteínas y los lípidos nuevecitos van directamente al complejo o aparato de Golgi. Allí, se empaquetan en vesículas, que van rápidamente justo al lugar donde hacen falta, ya sea dentro o fuera de la célula. Además de estos regalitos, el aparato de Golgi genera otro tipo de burbujas, los lisosomas, esta vez con un contenido más delicado. Si te tropiezas con ellos en este viaje, no se te ocurra tocarlos. Si su contenido ácido se derramara en el citoplasma, la célula moriría automáticamente.

Sin embargo sin ellos también moriríamos, pero intoxicados o de vejez prematura. Los lisosomas se encargan de destruir productos tóxicos como los fármacos o incluso bacterias enteras. En el caso de los hepatocitos, destruyen la propia célula cuando ésta cumple unos 150 días. Así que los lisosomas son también responsables de que nuestras células estén siempre en la flor de la vida.

Pero aquí no se hace nada gratis

Por eso tienes que comer varias veces al día. Una vez llegan los nutrientes a la célula, las mitocondrias se encargan de extraer de ellos la energía y transformarla en una moneda universal que la ciencia denomina Adenosín Trifosfato o ATP. En este viaje por el interior del hepatocito nos tropezaremos con unas 2.000 mitocondrias, que es el número que necesita una célula hepática para producir ATP suficiente para desarrollar sus funciones de forma eficaz. Ya dije que era una célula muy trabajadora.

Se cree que las mitocondrias fueron una vez bacterias aerobias que establecieron simbiosis con la célula.

Este trabajo de las mitocondrias es la razón por la que los seres vivos aerobios necesitamos estar constantemente inspirando oxígeno y espirando dióxido de carbono. El primero se consume en la reacción química y el segundo es uno de sus productos de desecho:

Una curiosidad: Cuando los cubatas del sábado noche llegan a los hepatocitos, estos intentan deshacerse del etanol. En este proceso, liberarán muchos átomos de hidrógeno, que confunden a las mitocondrias. Estas interpretan dos cosas:

A) Que ya no hace falta seguir respirando, es decir, dejan de degradar los nutrientes, que se quedan por ahí pululando.
B) Que deben meterlo todo en la despensa. Y solo hay una manera de hacerlo: convertir nuestra cena supersaludable en un montón de grasa.

El cerebro del soldado

En el centro de la célula, ocupando más o menos un 10% de su volumen, se encuentra el núcleo, el orgánulo más grande de todos. Está separado del citoplasma por una envoltura de lípidos muy parecida a la membrana externa, pero interrumpida por unos 4.000 poros hechos de un potajito de proteínas: las nucleoporinas, que regulan la entrada y salida de moléculas del núcleo.

Un hepatocito de rata visto al microscopio electrónico.
Todos los orgánulos negros son mitocondrias.
En el centro: el núcleo celular.

Uno solo de tus núcleos celulares contiene el código de tu vida, la información genética que, salvo que tengas un herman@ gemelo, te hace únic@: el ADN, repartido en unos 30.000 genes. Ellos determinan que crezcas, que engordes, que envejezcas y, en buena parte, que enfermes y que mueras. El ADN es el texto maestro, la colección de recetas de todas las proteínas del cuerpo humano, que constituyen el 50% del peso seco de una persona y que son, digamos, las herramientas del organismo. Gracias a las proteínas existen todas las estructuras del cuerpo y funcionan todos los mecanismos. Para que te hagas una idea, una sola célula contiene unas 10.000 clases de proteínas, cada una con una función diferente. Por citar un ejemplo, en el cromosoma número 17 existe un gen que codifica la proteína p53, que es la principal responsable de la supresión tumoral.

Un ribosoma.
Hecho principalmente de cadenas de ARN, traductoras del idioma del ADN al idioma de las proteínas.

Tirando por lo bajo, estás hecho de 50 trillones de células. Cada una de ellas es así de disciplinada y organizada. Hacen su trabajo para nosotros sin vacaciones ni fines de semana. Y cuando ya no se encuentran preparadas para rendir al máximo, ni se lo piensan: se suicidan para que otra pueda ocupar su lugar. Personalmente, después de saber todo esto, me miro al espejo con más respeto.

Y hasta aquí llega nuestra excursión. Ya solo nos queda abandonar la célula. Para ello, diríjanse a los conductos del retículo endoplasmático liso, a continuación al aparato de Golgi y suban a la primera vacuola que se dirija al exterior. En unas horas serán ustedes excretados, ¡no será muy agradable pero será rápido! ¡Muchas gracias por viajar a bordo de Ciencia Bizarra! ¡Hasta pronto!