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Las células eucariotas, es decir, aquellas que conforman a protistas, hongos, plantas y animales, presentan un andamiaje similar a un esqueleto, el llamado citoesqueleto (etimológicamente, «esqueleto celular»). Este citoesqueleto mantiene la forma y la organización interna de los organelos, permite diversos movimientos y media el tránsito de estructuras y sustancias a nivel intracelular. Unos de los componentes del citoesqueleto son los microtúbulos, que son estructuras tubulares formadas por proteínas llamadas tubulinas alfa y beta. Entre otras funciones, los microtúbulos participan en la división celular al facilitar el movimiento de los cromosomas, que a su vez son estructuras compuestas por ácido desoxirribonucleico, la molécula portadora de material genético.
Muchos tipos de células eucariotas presentan una formación especializada de los microtúbulos llamada centriolos, los cuales se encuentran en la región del citoplasma cerca a la envoltura nuclear conocida como centrosoma. En las células en división celular, los centriolos aparecen rodeados de un grupo de filamentos cortos y dispuestos en forma de estrella: los ásteres.
La función de los ásteres durante la división celular
Antes de entrar en división celular, durante una etapa llamada interfase, las células duplican su material genético, sus organelos y estructuras como su centrosoma (junto con los centriolos que contiene). Hacia el final de la interfase, el centrosoma duplicado se divide, lo que deja como resultado dos centrosomas, cada uno con un par de centriolos.
Una vez finalizada la interfase, las células inician su división celular al entrar en profase, etapa durante la cual los microtúbulos se reorganizan para constituir una estructura llamada huso mitótico. La formación del huso está precedida por la aparición los ásteres: cada áster migra a posiciones opuestas dentro de la célula, estableciendo así los polos a partir de los cuales se formará tal huso.
El huso mitótico ya formado está compuesto por tres tipos de fibras: los ásteres, que rodean a los centriolos y cuyos extremos se irradian en todas las direcciones; los microtúbulos cinetocóricos, que se unen por uno de sus extremos a los cinetocoros de cada cromosoma duplicado; y los microtúbulos polares o interpolares, que crecen sin encontrar un cinetocoro para unirse.
Al final de la profase e inicio de la siguiente etapa, la metafase, los microtúbulos del áster son mucho más numerosos y cortos que en la interfase, y no establecen contacto con la pareja de centríolos que rodea.
En la etapa siguiente, la anafase, el huso se alarga debido a la acción de proteínas que forman puentes entre microtúbulos polares, halándolos hacia el polo del que provienen. Otro tipo de proteínas unen los microtúbulos del áster a la membrana o a las proteínas de la célula subyacente (es decir, una de las células que quedará luego de que la célula original que entró en división se separe); esto que contribuye al desplazamiento de los centríolos y ásteres, al alargamiento de la célula y a que los polos celulares se hagan más esféricos antes de la separación de las células hijas.
Precisamente, la separación de las células hijas o citocinesis se produce por la estrangulación del citoplasma. Aquí, el papel de los microtúbulos del huso no es muy claro, teniendo en cuenta experimentos en los que se este se ha extraído después de la metafase en células de erizo, en las cuales se produce con normalidad la citocinesis y desaparece el áster en la telofase, etapa posterior de la anafase y anterior a la separación del citoplasma.
La pregunta sobre la función de los ásteres en la citocinesis no es la única pendiente por resolver. Entre otras cuestiones, falta determinar el mecanismo que permite que el radio de cada microtúbulo del áster no cambie a medida que este se expande, identificar cuál es el mecanismo para que el áster se separe del centrosoma y establecer cómo se inhibe su crecimiento. Todas estas cuestiones requieren el estudio de nuevos mecanismos moleculares, bioquímicos y biofísicos.
Fuentes
Alfredo de Jesús Rodríguez-Gómez, Sara Frias-Vázquez. La mitosis y su regulación. Acta Pediátrica de México. 35(1): 55-86, 2014.
Paniagua, R., Nistal, M., Sesma, P., Álvarez-Uría, M., Fraile, B., Anadón, R., Sáez, F. Biología Celular. 3ª edición. McGraw Hill Interamericana., Madrid, 2007.
TJ Mitchison , M. Wühr , P Nguyen , K. Ishihara , A. Groen y CM Field. Growth, interaction and positioning of microtubule asters in extremely large vertebrate embryo cells. Cytoskeleton (Hoboken). 69(10): 738–750, 2012. doi:10.1002/cm.21050.
