Descubren cómo las células usan diferentes estrategias para responder al estrés

Las células individuales pueden responder de manera distinta al estrés, aunque genéticamente sean idénticas y se encuentren en el mismo entorno. Esta diversidad puede ser esencial para responder mejor a los cambios en el entorno y garantizar así la supervivencia del grupo.

Así lo revela una investigación del IRB Barcelona liderada por el Dr. Francesc Posas y la Dra. Laia de Nadal, publicada en la revista Nature Communications. El estudio, encabezado por la Dra. Mariona Nadal-Ribelles, analiza cómo las células de levadura reaccionan frente al estrés

Analizando los genes que las células inducen para adaptarse al estrés, descubrieron que cada célula utiliza solo algunos de estos genes, generando así estrategias modulares diversas.

Mediante el uso de técnicas avanzadas de secuenciación de ARN a nivel de célula individual, los científicos identificaron claramente cuatro modelos distintos de respuesta. Algunas células activan genes relacionados con estrés térmico, otras optan por genes metabólicos, mientras que otro grupo tiene respuestas más leves.

“La gran novedad de este trabajo es que demostramos cómo una misma población celular explora diferentes estrategias para adaptase ante un estrés idéntico. Lo cierto es que, dependiendo de la estrategia seleccionada, las células pueden ser más resistentes al estrés”, explica el Dr. Posas.

Células preparadas para situaciones adversas

Una observación relevante fue que ciertas células tienen activos genes relacionados con el estrés incluso en ausencia de amenazas externas. Estas células crecen más lentamente en condiciones normales, pero poseen una ventaja competitiva significativa cuando aparece un estrés real, adaptándose más rápidamente que las demás.

Este comportamiento recuerda a una estrategia evolutiva, que implica asumir un coste inicial para aumentar las probabilidades de supervivencia ante futuras condiciones adversas. Este fenómeno también apunta a una posible explicación acerca de por qué algunas células pueden sobrevivir ante tratamientos médicos mejores que otras.

Factores genéticos que explican la resistencia

El equipo también ha identificado diversos factores genéticos que regulan la variabilidad de los genes de estrés. "Estos hallazgos nos acercan a entender la lógica interna que gobierna las respuestas celulares al estrés, y pueden contribuir a comprender mejor fenómenos clínicamente relevantes como la resistencia a tratamientos o la rápida adaptación a cambios ambientales", concluye la Dra. Nadal-Ribelles.

Este estudio ha contado con la participación de investigadores de la Universidad de Lausanne y del Institut Curie de París.

Image: Célula de levadura expresando un programa de respuesta al estrés (en magenta).

Artículo de referencia: Transcriptional heterogeneity shapes stress-adaptive responses in yeast
Mariona Nadal-Ribelles, Guillaume Lieb, Carme Solé, Yaima Matas, Ugo Szachnowski, Sara Andjus, Maria Quintana, Mònica Romo, Aitor Gonzalez Herrero, Antonin Morillon, Serge Pelet, Eulàlia de Nadal, Francesc Posas.
Nature Communications (2025) DOI: 10.1038/s41467-025-57911-6

IRB Barcelona

El Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) trabaja para conseguir una vida libre de enfermedades. Desarrolla una investigación multidisciplinar de excelencia para curar el cáncer y otras enfermedades vinculadas al envejecimiento. Establece colaboraciones con la industria farmacéutica y los principales hospitales para hacer llegar los resultados de la investigación a la sociedad, a través de la transferencia de tecnología, y realiza diferentes iniciativas de divulgación científica para mantener un diálogo abierto con la ciudadanía. El IRB Barcelona es un centro internacional que acoge alrededor de 400 científicos de más de 30 nacionalidades. Reconocido como Centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2011, es un centro CERCA y miembro del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).