En las células normales (panel superior), BORC, ARL8 y HOPS ayudan a unir los lisosomas a los endosomas multivesiculares (MVE). El contenido de los híbridos lisosoma-MVE resultantes se degrada. En las células que carecen de BORC, ARL8 o HOPS (panel inferior), no se produce unión ni fusión de lisosomas y MVE. Luego, el contenido de los MVE se libera como exosomas.
Crédito: Laboratorio Bonifacino
Los exosomas son sacos muy pequeños que las células secretan para eliminar materiales no degradados y ayudar con las comunicaciones entre células. También se estudian como biomarcadores de enfermedades y tratamientos potenciales. Una limitación de su uso terapéutico son los bajos rendimientos de exosomas que se pueden obtener a partir de células cultivadas en condiciones estándar. Una investigación reciente que Laboratorio Bonifacino 
busca comprender los factores que influyen en la secreción de exosomas sugiere una estrategia para aumentar el rendimiento de los exosomas.
Una fuente importante de exosomas son los endosomas multivesiculares (MVE), que ayudan a transportar proteínas marcadas para su degradación a los lisosomas, que es el sistema de eliminación de desechos de la célula. Los MVE transportan pequeños sacos que contienen proteínas conocidos como vesículas intraluminales (ILV). A menudo, los MVE se fusionan con los lisosomas, entregando las ILV para degradarlos. Pero a veces, el contenido de los MVE se libera fuera de la célula en forma de exosomas. Se desconocen los factores que determinan el destino que corren los MVE.
El Laboratorio Bonifacino investigó las funciones de las proteínas BORC y ARL8, implicadas en la determinación del destino de los MVE, y algunos de sus efectores en experimentos de cultivos de células humanas. Descubrieron que las células diseñadas para carecer de ARL8 o de componentes de los complejos proteicos BORC o HOPS secretaban más exosomas . Esta secreción mayor de exosomas se debe a la capacidad disminuida de los MVE para unirse y fusionarse con los lisosomas. Por lo tanto, el uso de líneas celulares diseñadas para carecer de BORC, ARL8 o HOPS completamente funcionales puede ser una estrategia conveniente para impulsar la producción de exosomas para aplicaciones biotecnológicas. Los resultados también sugieren que la secreción de exosomas puede aumentar en enfermedades en las que las funciones de los lisosomas no están reguladas adecuadamente, lo que destaca el potencial de los exosomas como biomarcadores de enfermedades.
Entre los coautores del artículo del NICHD se encuentran Ganesh Vilas Shelke, Chad D. Williamson y Michal Jarnik.
Conozca más sobre el grupo de Biología Celular y Estructural: https://www.nichd.nih.gov/about/org/dir/affinity-groups/CSB
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