Miles de millones de células en nuestros cuerpos mueren todos los días en un proceso importante llamado apoptosis. Ahora, los investigadores del Instituto de Ciencias del Cerebro RIKEN han trazado una secuencia de eventos que son necesarios para que la apoptosis ocurra correctamente. Publicado en eLife , el estudio se centra en la proteína IRBIT y cómo su acción cerca de las mitocondrias en nuestras células puede desencadenar una reacción en cadena que conduce a la muerte celular programada.
Las interrupciones en la apoptosis adecuada pueden tener graves consecuencias médicas. Como explica el líder del equipo, Katsuhiko Mikoshiba, "la apoptosis excesiva en el cerebro está asociada con varias enfermedades neurodegenerativas, mientras que la apoptosis deteriorada está relacionada con algunos cánceres y formación de tumores".
Los eventos que ocurren dentro de nuestras células a menudo están controlados por interacciones entre proteínas y modificaciones de proteínas que cambian la forma en que pueden interactuar entre sí. Mikoshiba y su equipo ya han demostrado que la apoptosis en las neuronas puede iniciarse cuando ciertas proteínas se unen a los receptores IP3En su nuevo estudio, el equipo investigó IRBIT, otra proteína comúnmente encontrada en el cerebro que puede unirse al receptor IP3.
En una serie de estudios, los investigadores mostraron que la presencia de IRBIT promovió la apoptosis normal. "En realidad estábamos bastante sorprendidos", señala el primer autor Benjamin Bonneau. "Inicialmente esperábamos que IRBIT funcionara para suprimir la muerte celular".
La razón de esta predicción fue que IRBIT se ha descrito principalmente como una proteína que reduce los niveles de calcio celular, un fenómeno que puede conducir a la muerte celular. Además, IRBIT se encuentra en las mismas partes del cuerpo, incluido el nervio en desarrollosistema - como Bcl2l10, otra proteína que se sabe que reduce la apoptosis y que también se une a la misma región del receptor IP3 que IRBIT. El factor clave en este proceso es el flujo de iones de calcio entre dos orgánulos dentro de una célula: elER y mitocondrias. Cuando Bcl2l10 se une al receptor IP3 ubicado en la membrana ER, reduce el flujo de calcio hacia las mitocondrias, lo que previene la apoptosis.
En su nuevo estudio, el equipo demostró primero que IRBIT y Bcl2l10 se unen naturalmente a diferentes lugares en el receptor IP3, y que se unen entre sí. Es por eso que inicialmente pensaron que trabajan juntos para prevenir la apoptosis.Las pruebas revelaron un evento importante que siempre precedió a la apoptosis: IRBIT pierde un grupo fosfato. La función de la proteína a menudo se altera a través de pequeñas adiciones o sustracciones. El equipo demostró que en este caso, la pérdida del grupo fosfato evita que IRBIT permanezca unido al IP3receptor. En cambio, se aleja de la sala de emergencias y arrastra Bcl2l10 con él. Cuando esto sucede, el equipo vio que sin Bcl2l10, el flujo de calcio en las mitocondrias aumentó, lo que condujo a la muerte celular.
Comprender el papel de IRBIT en la facilitación de la apoptosis tiene implicaciones para el tratamiento del cáncer que está asociado con bajos niveles de expresión de IRBIT. Bonneau señala que, "Debido a que la expresión reducida de IRBIT puede contribuir a la formación de tumores, el siguiente paso es determinar hasta qué punto modula la expresión de IRBITcontribuye a la formación de cáncer y, si este es el caso, qué órganos son los más sensibles.
Mikoshiba agrega: "Las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Huntington y la enfermedad de Parkinson se caracterizan por una apoptosis excesiva. Conocer la participación de IRBIT nos da un nuevo objetivo para la investigación. Como IRBIT se expresa altamente en el cerebro, hay muchas posibilidades de que podamospara encontrar una conexión que pueda conducir a nuevas posibilidades de tratamiento "
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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