Espectrina

Qué es la espectrina

Marchesi y Steers describieron la espectrina por primera vez en 1968, al estudiar los restos que quedaban tras lisar eritrocitos en medio hipotónico. Cuando un glóbulo rojo se coloca en una solución con baja concentración de solutos, absorbe agua y estalla. La hemoglobina se libera al medio y lo que persiste es una membrana translúcida, casi fantasmal, que en la literatura anglosajona recibió el nombre de ghost (fantasma) o spectre. De ahí procede el nombre de la proteína: spectrin, adaptado al español como espectrina.

Estructuralmente, la espectrina es un heterodímero formado por una subunidad alfa (α, codificada por el gen SPTA1 en el cromosoma 1) y una subunidad beta (β, codificada por SPTB en el cromosoma 14). Ambas cadenas se enrollan una sobre otra en espiral antiparalela formando un bastón flexible. Dos de estos dímeros se asocian cabeza con cabeza para generar tetrámeros, y son los tetrámeros los que constituyen la unidad funcional de la red submembranosa.

Organización de la red submembranosa

Los tetrámeros de espectrina no flotan libres bajo la bicapa lipídica: se unen entre sí mediante filamentos cortos de actina y varias proteínas accesorias que estabilizan las uniones. El resultado es una malla hexagonal que recubre toda la superficie interna de la membrana del eritrocito, algo parecido a una red de pescar extendida por debajo de una tienda de campaña. Cada nodo de la malla puede contener entre cuatro y siete tetrámeros de espectrina convergiendo sobre un mismo complejo de actina.

La conexión entre esta red y la bicapa lipídica se establece a través de dos puntos de anclaje principales. Uno depende de la anquirina, que une la espectrina β a la proteína transmembrana banda 3 (el intercambiador aniónico). El otro depende de la proteína 4.1, que une la espectrina al complejo formado por glicoforina C y la proteína p55. La proteína 4.2 refuerza la primera unión; la aducina estabiliza la segunda. Sin esta doble sujeción la red se despega de la membrana y el eritrocito pierde su forma.

Consecuencias de los defectos de la espectrina

Cuando la espectrina es defectuosa o escasa, el eritrocito no puede mantener la configuración de disco bicóncavo y adopta una forma esférica. Esos esferocitos son más rígidos que un glóbulo rojo normal, transitan mal por los capilares del bazo y acaban siendo retirados prematuramente de la circulación. La consecuencia es una anemia hemolítica. La esferocitosis hereditaria, la forma más frecuente de anemia hemolítica por defecto de membrana en poblaciones europeas, se debe en buena parte a mutaciones en los genes de la espectrina, de la anquirina o de la banda 3.

No todas las mutaciones producen esferocitos. Algunas alteraciones de la espectrina α generan eliptocitos (eritrocitos con forma ovalada), cuadro conocido como eliptocitosis hereditaria. La gravedad clínica varía mucho: desde portadores asintomáticos con una ligera hemólisis compensada hasta anemias graves que requieren soporte transfusional.

Conviene señalar que la espectrina no es exclusiva del eritrocito. Se han identificado isoformas (espectrinas αII y βII, entre otras) en neuronas, células epiteliales y músculo, donde participan en el anclaje de canales iónicos y receptores a dominios concretos de la membrana. En los axones, la espectrina βII forma junto con la actina un armazón periódico que protege la fibra nerviosa frente a tensiones mecánicas, un hallazgo que no se conoció hasta los trabajos de microscopía de superresolución publicados a partir de 2013.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre espectrina?

Del término inglés spectre (fantasma). Cuando se lisan eritrocitos en medio hipotónico, la hemoglobina se pierde y queda la membrana vacía, traslúcida: el llamado "fantasma de eritrocito". Marchesi y Steers, que en 1968 aislaron y caracterizaron esta proteína a partir de esos fantasmas, la bautizaron spectrin.

¿La espectrina solo existe en los glóbulos rojos?

No. El eritrocito fue la primera célula en la que se descubrió, pero después se han encontrado isoformas distintas en prácticamente todas las células nucleadas de los vertebrados. En las neuronas, por ejemplo, la espectrina forma un entramado periódico a lo largo de los axones que les confiere resistencia mecánica.

¿Qué ocurre si la espectrina es defectuosa?

El eritrocito pierde su forma habitual de disco y se vuelve esférico o elíptico, según el tipo de mutación. Esos glóbulos rojos anómalos son más frágiles y el bazo los destruye con mayor rapidez, lo que provoca anemia hemolítica. La esferocitosis hereditaria y la eliptocitosis hereditaria son los cuadros más representativos.

Referencias

1. National Center for Biotechnology Information (NCBI/NIH). Cytoskeletal Integrators: The Spectrin Superfamily.
2. Manual MSD (versión para público general). Introducción a las anemias.
3. Revista Cubana de Hematología (SciELO). Organización de la membrana eritrocitaria.
4. MedlinePlus (NIH). Esferocitosis hereditaria.