La capacidad del formaldehído, un químico utilizado con frecuencia en productos manufacturados como piezas de automóviles y productos de madera, para dañar el ADN, interferir con la replicación celular y causar cáncer inspiró nuevas regulaciones federales este verano. Pero un nuevo estudio en el American Journal of Pathology descubre que la sustancia puede representar una amenaza para la salud más amplia de lo que se pensaba anteriormente al dañar las células de otra manera.
"Creemos que el formaldehído es un tóxico mucho más peligroso en el sentido de que no solo está dañando el ADN sino que también hay un daño extenso a las proteínas", dijo el autor correspondiente Anatoly Zhitkovich, profesor de Patología y Medicina de Laboratorio en la Facultad de Medicina Warren Alpertde la Universidad de Brown. "Por un lado, el daño a las proteínas en el núcleo podría perjudicar las respuestas al estrés y reparar el daño del ADN, y por otro lado la acumulación de proteínas dañadas podría contribuir directamente al mal funcionamiento y la destrucción de las células".
Los resultados pueden corroborar preguntas sobre si el formaldehído afecta negativamente al sistema nervioso, como se ha visto en algunos estudios en animales, dijo Zhitkovich.
problemas de proteínas
En varios experimentos descritos en el nuevo artículo, el equipo de Zhitkovich en Brown mostró que la exposición de tres tipos de células pulmonares humanas al formaldehído desencadenó una secuencia de daño y respuestas celulares similares a lo que sucede cuando las células están expuestas al calor excesivo.Indicios reveladores de la acumulación generalizada de proteínas dañadas. Estas indicaciones fueron la aparición de un conjunto específico de procesos protectores que intentan limpiar las proteínas dañadas antes de que su acumulación pueda matar las células.
Zhitkovich tuvo la idea de que el formaldehído podría dañar las proteínas cuando su laboratorio estaba estudiando cómo las células responden al daño del ADN del formaldehído. Sus datos mostraron que una proteína anticancerígena clave en esta respuesta se redujo a altas dosis cuando su presencia debería aumentar para cumplirLa creciente exposición al formaldehído.
En el nuevo estudio Zhitkovich, la autora principal Sara Ortega-Atienza y los coautores Blazej Rubis y Caitlin McCarthy buscaron signos de daño proteico y los vieron claramente. Observaron que después de breves exposiciones al formaldehído, las células exhibían una poliubiquitinación masiva, unproceso de marcar las proteínas dañadas para su eliminación, para que no se acumulen. Poco después de que comenzara el proceso de poliubiquitinación, observaron la respuesta al choque térmico cuando un nuevo conjunto de proteínas se unió al esfuerzo de limpieza masiva.
En última instancia, muchas de las células murieron, a pesar de la activación de las respuestas de defensa de las células. En un experimento en el que desactivaron a propósito una de las proteínas clave de respuesta al choque térmico, las células tenían incluso más probabilidades de morir.
Ni la respuesta de poliubiquitinación ni la respuesta de choque térmico ocurrieron en las células de control que no tuvieron ningún contacto con el formaldehído. Mientras tanto, los científicos también sometieron las células a sustancias que dañan el ADN pero no a las proteínas, y descubrieron que esto no desencadenórespuestas de poliubiquitinación o choque térmico. Eso sugiere que esas reacciones no fueron respuestas al daño en el ADN del formaldehído.
El siguiente conjunto de preguntas
Zhitkovich dijo que los hallazgos podrían explicar por qué el formaldehído puede ser tóxico para el sistema nervioso. Las neuronas no dividen ni replican el ADN, por lo que no son tan vulnerables al tipo de daño que el formaldehído hace al ADN. Pero son especialmente vulnerables aacumulaciones de proteínas dañadas y mal plegadas, eso es lo que sucede en la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades, por ejemplo, y eso es exactamente lo que el equipo de Zhitkovich ha encontrado causas de formaldehído en las células. Los estudios en animales, señaló, han demostrado que la exposición al formaldehído socava las funciones cerebrales.como memoria y aprendizaje
Para probar directamente esta hipótesis, su grupo ha comenzado los experimentos de exposición al formaldehído con neuronas humanas en el laboratorio, dijo.
El equipo de Zhitkovich también está investigando si el formaldehído daña determinados tipos de proteínas o si es tóxico para ellos en general.
Y como miembro de la comunidad de investigadores de Brown sobre biología del envejecimiento, también está interesado en estudiar si la exposición a largo plazo y de bajo nivel al formaldehído, que las células realmente producen podría conducir a una acumulación nociva deproteínas dañadas a medida que las células envejecen
Por ahora, sin embargo, este estudio ya ha abierto nuevos caminos al mostrar que el formaldehído no es solo una amenaza para el ADN, dijo Zhitkovich.
"Las células están lidiando con dos lesiones en lugar de solo una", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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