El Crescendo de la Hematopoyesis

He pasado los últimos días buscando ejemplos a mi alrededor que me permitan comunicar por medio de este escrito alguno de los temas de la inmunología que me llame más la atención. Sin embargo, todos mis esfuerzos han sido inútiles hasta ahora y finalmente he hallado la razón: no hay nada que hayamos inventado, ningún libro, ninguna película, que se compare con una red tan compleja y robusta como el sistema inmune. No pretendo con esto librarme del ejercicio de explicar temas científicos con analogías cotidianas, al contrario, he tratado desesperadamente de buscar historias de espías, de amor, de ladrones, de trabajo en equipo, para ajustarlas al funcionamiento inmune real, he tratado de familiarizar los conceptos pero la verdad es que el funcionamiento y la organización de la vida, de las células, los tejidos y los sistemas tienen una precisión inigualable. Decidí elegir un tema que me resulta bastante interesante: la hematopoyesis.

La hematopoyesis representa el génesis del sistema inmune, marca el inicio de todo, es la fuente primaria de todas las células que lo conforman, y también de las demás células que se hallan en la sangre. Todo inicia a partir de una célula madre hematopoyética (HSC) cuyas características principales son la auto-renovación, y la capacidad de diferenciarse en muchos tipos de células diferentes, que cumplirán variadas funciones. El origen parece simple: una célula se divide incesantemente y finalmente las poblaciones celulares toman un rumbo determinado como linfocitos, eritrocitos, granulocitos, monocitos, mastocitos o megacariocitos. Los nombres no importan. Lo interesante de éste complejo proceso de diferenciación son los mecanismos a los cuales he decidido dedicarles unas palabras en el presente escrito.

La música es quizás una de las disciplinas más complejas y maravillosas que existen, y contiene también un balance entre muchos componentes que intervienen en ella. Sin embargo, la música tiene una gran ventaja sobre la biología: sin importar qué tanto sepan las personas de la teoría musical, pueden disfrutar de ella, apreciarla, amarla u odiarla. La hematopoyesis, por su parte, carece del lado material y tangible, no importa qué tan admirable sea, hay muy pocos espectadores. 

Existe una famosa canción de la banda The Verve llamada Bittersweet Symphony en la que participan numerosos instrumentos. La melodía la inician chelos y contrabajo y conforme avanza la canción se unen otros instrumentos como violines, violas, teclado, batería, bajo y por supuesto la voz. Las células madre hematopoyéticas inician en la vida del embrión con receptores de membrana que son como los chelos y el contrabajo, las caracterizan, las hacen únicas. El sonido se produce por unas notas determinadas que comparten y compartirán con otros instrumentos posteriormente, las cuales representan las cascadas de señalización, los mensajes moleculares que permiten la expresión de receptores, la expresión de los instrumentos. Llega un punto en que la dinámica de la melodía cambia gradualmente, se hace mas grande, suena más fuerte, entiendo que es una especie de crescendo  y funciona de la misma forma que los patrones de expresión de los receptores de las células, son cada vez más por lo que “suenan” más fuerte.

Durante un tiempo, los chelos y el contrabajo permanecen tocando solos, hasta que en un momento, aparecen las violas y violines y se adicionan a la melodía. Los violines entran también en crescendo mientras los chelos y el contrabajo comienzan a cambiar nuevamente la dinámica paulatinamente, esta vez disminuyen su intensidad sonora, entran en diminuendo. Para nuestras células madre, el cambio es parecido, los receptores iniciales -los chelos y el contrabajo- comienzan a desaparecer en un momento determinado, y aparecen nuevas -los violines y las violas- que las comprometen con un linaje particular y ahora el contrabajo cambia su dinámica calando (hasta la intensidad de cero) desapareciendo para no volver nunca. Algunos chelos permanecen todavía, son primitivos, son rezagos de su naturaleza totipotente, pero eventualmente se perderán completamente.

Las notas musicales que se utilizan para crear la melodía son las mismas aunque no en el mismo orden, lo cual es muy similar a las moléculas que participan para activar y desactivar los genes que expresarán los receptores. Las cascadas de señalización son compartidas para transmitir un sinnúmero de mensajes, el orden cambia pero las moléculas son las mismas y median la aparición de receptores y la desaparición de otros. Aunque las células se han comprometido con un linaje específico, la aparición de nuevos instrumentos marcará su destino final.

La melodía prosigue, con el énfasis de un sintetizador en un punto determinado, se mantiene, otro receptor diferente, esta vez propio para cada linaje, al cual se hallan comprometidas las  células por el sonido constante de los violines, que siguen apareciendo permanentemente en la canción. Finalmente, entra la percusión, marcato, enfático como una explosión que llama la atención del oído. En el mismo momento en que entra la percusión - cuyo objetivo es marcar el ritmo - el contrabajo extinto se reemplaza con un bajo, no suena igual, ni le confiere la misma naturaleza que al principio sino que es mucho más específico y determinante para el linaje. Finalmente, entra la voz, abre un mundo de posibilidades para el destino de la melodía, ahora no sólo hay notas sino también palabras, ahora otros pueden seguir la melodía, cantarla, sentirla. En el fondo de la melodía está la batería como instrumento rítmico y marca a los demás, los violines y el bajo siguen sonando, mientras en la célula la intensidad de expresión de los receptores determinantes de su naturaleza permanecen. Si no sonaran esos violines, ni la batería, ni el bajo, la canción simplemente no sería lo que es. Los nuevos linfocitos, eritrocitos, granulocitos, monocitos, mastocitos o megacariocitos lo son gracias a los genes que expresan, a los instrumentos que ahora suenan en sus membranas, mediados por las mismas notas reutilizadas, que incluso sonaron antes en otros instrumentos y que ahora no se escuchan, pero sin ellos, los actuales no tendrían el mismo significado, la canción no sería la misma.

Las palabras de Richard Ashcroft al cantar inician toda una nueva etapa de vida para las células. La melodía sigue su curso más plana, ya no aparecen ni desaparecen instrumentos y entonces las palabras son lo único que las diferencian. Puede que todas expresen los mismos receptores, reutilicen las mismas moléculas, pero existen subpoblaciones por estrofa o por verso. Cada una de ellas es diferente y puede utilizar sus instrumentos y notas de diferentes formas, juntas conforma un sistema inmune robusto, una red tan compleja como lo fue  su diferenciación. Finalmente, la vida de las células se extingue, como lo hace la canción al finalizar, su origen fue increíble y fueron necesarios muchos elementos para conformarlas pero ahora se desvanecen hasta perderse en un absoluto silencio. Sin embargo, la canción no termina de pronto, se sigue manteniendo el sonido de los violines, la batería, el bajo y la voz, la célula entra en el proceso de muerte celular programada pero sin perder su identidad, sigue siendo lo que fue desde que terminó su diferenciación. Queda claro que la diferenciación es tan irreversible como la canción una vez que comienza a escucharse, una célula diferenciada jamás volverá a expresar solo los chelos y el contrabajo si los violines ya la han comprometido con su bella melodía, no importa si aún existen los elementos para el cambio como las notas, el tiempo no vuelve atrás y tampoco la hematopoyesis. El control de producción de diversos tipos celulares se halla en un delicado equilibrio por medio de las poblaciones de células madre en la médula ósea que únicamente suenan como chelos y contrabajos y permanecen así multiplicándose bajo esa melodía, no hay crescendo de violines todavía y por lo tanto no hay diferenciación. Sin embargo, en el momento en que la melodía comience a morir en otra parte del cuerpo, aparecerán señales en forma de citoquinas, que despiertan el sonido de los violines en las células madre de la médula.

Quiero aclarar que mis conocimientos en música son pocos, pero si disfruto de ella, tanto como disfruto de los procesos biológicos. Es probable que las bases moleculares de la biología no puedan explicarse de forma precisa con analogías, la comprensión detallada del proceso hematopoyético requiere amplios conocimientos en biología molecular, pero invito al lector a escuchar Bittersweet Symphony mientras lee éstas palabras, para descubrir dos mundos nuevos al ritmo de una hermosa melodía. Las maravillas de la biología no son tan cercanas a los sentidos como la música, sin embargo, las dos despiertan en mí una comparable pasión.