Descubren el papel fundamental de una proteína en la renovación de las células

Autofagia

En experimentos con células de mamífero, investigadores argentinos comprobaron que el gen FKBP8 y su correspondiente proteína son necesarios para que tenga lugar la autofagia, un proceso biológico relevante tanto para la salud del individuo en general, como en infartos, accidentes cerebrovasculares, tumores y otros eventos patológicos.

Un estudio liderado por científicos de Mendoza comprobó el rol crucial que cumple un gen en la autofagia, un mecanismo que poseen las células para renovar sus componentes como proteínas y organelas y que se activa ante situaciones de estrés como falta de nutrientes que proveen energía y aminoácidos o en condiciones de hipoxia o falta de oxígeno.

La bioquímica María Isabel Colombo, líder del trabajo e investigadora del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM), que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de Cuyo, explicó:

“La autofagia participa de forma activa en la prevención de innumerables condiciones patológicas que van desde enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer hasta cuadros infecciosos como la tuberculosis. Su estudio a nivel de ciencia básica puede aportar información para el desarrollo futuro de diversas herramientas terapéuticas”.

En un estudio previo realizado en moscas Drosophila melanogaster, en colaboración con investigadores del Instituto Leloir, los científicos del IHEM comprobaron que una nueva proteína, a la cual se denominó “Zonda”, era necesaria para la activación de la autofagia.

El nuevo estudio, publicado en “Biochimica et Biophysica Acta. Molecular Cell Research”, se basó en experimentos con células de mamífero.Los científicos encontraron un gen análogo a Zonda denominado FKBP8.

Asimismo, comprobaron que ese gen cumplía una función similar en la regulación de una etapa muy temprana de la vía autofágica cuando se requiere su activación en situaciones de ausencia de nutrientespuntualizó el biólogo molecular Milton Aguilera, primer autor del trabajo e investigador del CONICET en el laboratorio de Colombo.

De la misma manera que descompone componentes de la célula, la autofagia puede degradar agentes patógenos que hayan invadido el interior de las células como virus y bacterias, siendo un mecanismo de defensa que funciona como parte de la respuesta inmune. “Debido a esto, la autofagia participa de forma activa en la prevención de innumerables condiciones patológicas que van desde enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer hasta cuadros infecciosos como la tuberculosis”, explicó Colombo.

Por otro lado, en algunos casos particulares la activación de la autofagia puede ser contraproducente para ciertas terapias. “Un ejemplo es el tratamiento de algunas formas de cáncer, donde las células tumorales utilizan la autofagia para evitar los efectos nocivos de la quimioterapia”, agregó Aguilera.

“Entender como la autofagia es regulada en las células en condiciones fisiológicas nos permite desarrollar fármacos o estrategias terapéuticas para inhibir o activar la vía según las necesidades particulares”, indicó Colombo.

Otro gran campo de estudio donde se ha puesto el foco sobre la autofagia es el envejecimiento. “En este proceso, las células se vuelven incapaces de renovarse, en parte debido a una pérdida de la actividad autofágica. En este sentido, encontrar terapias que nos permitan revertir esta pérdida ayudaría a disminuir o retrasar los efectos del envejecimiento en el organismo”, destacó Colombo.

Del trabajo también participaron Esteban Robledo, del IHEM; y Pablo Wappner y Mariana Melani, del Instituto Leloir y del CONICET.

Los investigadores comprobaron que la proteína FKBP8 regula la vía autofágica en etapas muy tempranas de la misma. En ese proceso se forman vesículas denominadas autofagosomas (marcadas con rojo en etapas tardías a la derecha y tempranas a la izquierda) donde se degradan y reciclan los materiales de todas nuestras células lo cual es absolutamente necesario para que la célula continúe viviendo especialmente cuando los nutrientes escasean.