Dentro de nuestros cuerpos, los altos niveles de formas reactivas de oxígeno pueden dañar las proteínas y contribuir a las complicaciones diabéticas y muchas otras enfermedades. Pero algunos estudios muestran que estas moléculas de especies reactivas de oxígeno ROS a veces pueden ayudar a mantener la salud.impulsado por un descubrimiento sorprendente de los investigadores del Centro de Diabetes Joslin.
Dirigido por Keith Blackwell, MD, Ph.D., Director de Investigación Asociado y codirector de la Sección de Células Islámicas y Biología Regenerativa en el Centro de Diabetes Joslin y Profesor de Genética en la Facultad de Medicina de Harvard, los científicos estudiaron una proteína conocida comoIRE-1 en la membrana externa del retículo endoplásmico ER, un "orgánulo" en la célula que sintetiza proteínas como la insulina. IRE-1 vigila el ER, activando alertas cuando estas proteínas sintetizadas están mal plegadas y permitiendo así que las célulaspara tomar medidas correctivas
Los científicos de Joslin descubrieron que esta proteína de membrana también puede reaccionar a las moléculas ROS que rodean la sala de emergencias, iniciando una respuesta antioxidante que aumenta la resistencia de las células al estrés.
"Es sorprendente ver que el mismo sensor molecular hace dos cosas diferentes, como una alarma combinada de humo / monóxido de carbono", dice el Dr. Blackwell, autor principal de un artículo publicado en el célula molecular revista y profesor de genética en la Facultad de medicina de Harvard. "Un sensor principal de proteínas mal plegadas en la sala de emergencias resulta ser un sensor principal de ROS, que actúa en una vía molecular completamente diferente con una función completamente diferente".
El descubrimiento destaca la necesidad de considerar las moléculas ROS no solo como máquinas destructoras de proteínas, sino también como enlaces en las cadenas de las vías celulares, dice el Dr. Blackwell.
"Está claro que a niveles altos, las moléculas ROS pueden dañar las proteínas, promoviendo el envejecimiento y empeorando los estados de enfermedad", dice. "Pero en los últimos años, ha habido una creciente evidencia de que también hay moléculas ROS que aparecenser fisiológicamente normal y actuar como señales celulares normales "
El equipo de Joslin estudió IRE-1 primero en las células del nematodo simple C. elegans y luego en las células humanas, donde la vía molecular funciona esencialmente de la misma manera.
"IRE-1 realmente tiene dos caras", dice el Dr. Blackwell. "Por un lado, detecta proteínas mal plegadas dentro de la sala de emergencias, y activa un mecanismo correctivo llamado respuesta de proteína desplegada UPR. Por otro ladoPor otro lado, cuando IRE-1 recibe una señal de las moléculas ROS fuera de la sala de emergencias, apaga la respuesta UPR y activa una respuesta antioxidante. También sorprendentemente, este interruptor funcional está mediado por una sola molécula de oxígeno, que se une a un solo aminoácidoen un lugar muy crítico en IRE-1, y esta alteración relativamente sutil tiene un efecto dramático "
La proteína, que durante mucho tiempo se ha estudiado por su papel en la salud de la sala de emergencias en muchas enfermedades, ahora también se puede analizar por su papel en las vías ROS.
Como señala el Dr. Blackwell, los altos niveles de moléculas ROS están asociadas con complicaciones diabéticas. Es posible que estas moléculas empeoren las complicaciones no solo al dañar catastróficamente las proteínas sino al obstruir las vías reguladoras genéticas normales, sugiere.
Otra posible acción clave para IRE-1 en la diabetes surge en las células beta pancreáticas. Estas células sintetizan insulina en la sala de emergencias, y la sala de emergencias puede estar bajo estrés si produce un alto nivel de la hormona al tratar de manejar la resistencia a la insulina o unataque autoinmune de diabetes tipo 1. "Las células beta entonces dependerían de IRE-1 para proteger el ER, y esto podría tener un efecto negativo en las defensas antioxidantes", dice el Dr. Blackwell.
Su laboratorio está investigando más a fondo las vías ROS y ER de IRE-1, y estudia cómo podrían ser seleccionados para mejorar los tratamientos. Entre su trabajo, los investigadores están analizando cómo ROS afecta las respuestas reguladoras de genes en células que están expuestas a niveles elevadosniveles de glucosa u otros estímulos.
Como señala el Dr. Blackwell, el estudio de Joslin también suena como una nota de advertencia para las personas que toman antioxidantes con la esperanza de protegerse contra el daño de ROS.
"En ensayos clínicos, las terapias con antioxidantes han sido prácticamente un fracaso, y no está del todo claro por qué", dice. "Pero consumir ciegamente grandes dosis de antioxidantes probablemente no sea la mejor idea, porque si bien su intención seríaprotéjase del daño, también está interfiriendo potencialmente con las señales ROS normales que son útiles e importantes "
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Materiales proporcionado por Centro de diabetes Joslin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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