Científicos descubren un un orgánulo nunca visto de las células humanas: parece un muñeco de nieve con bufanda

Publicado originalmente por Christoph Schwaiger en livescience.com el 1 de julio de 2025

Los científicos afirman haber capturado imágenes en 3D de un nuevo orgánulo al que denominan "hemifusoma", que podría ser un centro de reciclaje en las células humanas.

Las estructuras verde y naranja de esta imagen son hemifusomas, orgánulos recién descubiertos que pueden representar una vía de reciclaje no reconocida previamente en las células humanas. (Crédito de la imagen: Cortesía de UVA Health)

Se ha descubierto un nuevo orgánulo en las células humanas, y los científicos lo llaman "hemifusoma".

Al igual que los órganos de tamaño natural de nuestro cuerpo, los orgánulos de las células son estructuras especializadas que desempeñan funciones específicas. Mientras observaban los filamentos que mantienen la forma de las células, Seham Ebrahim, profesora adjunta de la Universidad de Virginia, y su equipo se percataron de una nueva estructura que aparecía constantemente en las imágenes 3D que estaban realizando.

Lo que al principio parecía un artefacto en las imágenes resultó ser un nuevo orgánulo que podría estar implicado en la clasificación, el reciclaje y el desecho de proteínas dentro de las células humanas. Ebrahim comparó la forma del hemifusoma con la de un muñeco de nieve con bufanda: una pequeña cabeza unida a un cuerpo mayor, con un fino borde separando los dos extremos.

El orgánulo mide unos 100 nanómetros de diámetro, menos de la mitad que una pequeña mitocondria, la famosa central eléctrica de la célula.

Los científicos pudieron observar los hemifusomas porque utilizaron un método llamado crio-tomografía electrónica (crio-ET) para generar sus imágenes. Esta técnica consiste en congelar rápidamente células de cuatro líneas celulares cultivadas en laboratorio para preservar al máximo sus estructuras, lo que permite crear imágenes claras en 3D.

"Es como una instantánea en el tiempo sin ningún tipo de producto químico ni tinción", explica Ebrahim a Live Science. Gracias a esta técnica de imagen, pudieron observar el interior de las células en un "estado muy nativo", como si fueran bolas de cristal.

En su artículo, publicado en la revista Nature Communications en mayo, los investigadores subrayan los duros pasos por los que se debe hacer pasar a las células utilizando otras técnicas de imagen y que probablemente impidieron que los hemifusomas pudieran ser observados antes. Además, con otras técnicas que utilizan la imagen para estudiar el tráfico que se desarrolla en una célula viva, el orgánulo era probablemente demasiado pequeño para ser visto, apareciendo como mucho borroso, añadió Ebrahim.

Ebrahim y sus colegas estaban observando una configuración de vesículas que no habían visto nunca antes. Las vesículas son estructuras en forma de globo que se utilizan para transportar elementos como proteínas y hormonas, dentro de las células y entre ellas. El nuevo estudio reveló dos vesículas fusionadas con una barrera de dos capas de grasa entre ellas.

"Incluso desde el punto de vista de la biofísica, es un gran avance", afirma Ebrahim, "porque desde el punto de vista biofísico, siempre se ha predicho o teorizado que las vesículas pueden existir en este estado hemifusible... pero ésta es la primera vez que se ha observado en una célula viva". Esta observación inspiró el nombre de hemifusoma, ya que hemifusión se refiere a la fusión parcial de dos bicapas.

Esta imagen de tomografía crioelectrónica (izquierda) y dos esquemas correspondientes (centro y derecha) destacan la estructura distintiva de un hemifusoma, donde dos membranas vesiculares se conectan a través de un diafragma de hemifusión. (Crédito de la imagen: Cortesía de UVA Health)

Ebrahim sostiene que los hemifusomas pueden clasificarse como orgánulos porque son unidades funcionales autónomas dentro de una célula, a diferencia de las estructuras "fugaces" que aparecen temporalmente al formarse y dividirse las membranas. En el artículo, Ebrahim afirma que es poco probable que los hemifusomas sean artefactos de la crioET.

Los hallazgos de Ebrahim "sugieren que los hemifusomas que visualizan son auténticos intermediarios celulares, no distorsiones inducidas por la congelación", afirma Yi-Wei Chang, profesor adjunto de bioquímica y biofísica de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania que no participó en el trabajo.

Una vez que se confirmen el papel y la función de los hemifusomas mediante nuevos estudios, es posible que se reconozcan como una clase propia de estructuras intermedias que forman parte de los procesos de fusión en células de mamíferos, explicó Chang a Live Science en un correo electrónico.

Con su trabajo actual, los investigadores pueden confirmar que el hemifusoma existe, pero aún tienen que determinar la función exacta del orgánulo, su ciclo vital o su composición. La hipótesis de Ebrahim es que los hemifusomas son precursores de ciertos tipos de vesículas. Cree que los hemifusomas pueden desempeñar un papel crucial en el reciclaje o eliminación de las membranas celulares, lo que es importante para evitar la acumulación de sustancias en las células que podrían entorpecer su funcionamiento si se dejan acumular.

Los investigadores afirman que conocer mejor el funcionamiento de los hemifusomas podría ayudar a comprender mejor cómo se manifiestan enfermedades como el Alzheimer. La enfermedad de Alzheimer está relacionada con la eliminación inadecuada de placas de proteínas anormales en el cerebro, lo que provoca su acumulación con el paso del tiempo.

"Sin la tomografía crioelectrónica, nos habríamos perdido este descubrimiento", dijo Ebrahim, añadiendo que "probablemente haya todo un mundo ahí fuera que aún tenemos que encontrar".

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