Una nueva investigación sugiere que un primo hecho por el hombre de una molécula pequeña que se encuentra en el aceite de oliva puede interrumpir la vía de señalización del hambre. Los investigadores identificaron este nuevo objetivo prometedor al examinar una biblioteca de aproximadamente 1,600 moléculas pequeñas en busca de posibles disruptores. Debido a que la molécula pequeñapodría influir en cómo el cuerpo percibe y utiliza la energía, tiene el potencial de convertirse en un tratamiento para afecciones que afectan el equilibrio energético, como la diabetes y la obesidad.
"Dada la función sugerida de la vía de señalización del hambre en el control del metabolismo, las moléculas que controlan la señalización pueden proporcionar nuevas vías para tratar la diabetes, la obesidad y otras afecciones relacionadas con la ingesta y el uso de energía del cuerpo", dice James Hougland, profesor asociado de química yel autor correspondiente del estudio.
La investigación fue publicada en línea en Bioquímica a principios de este año. Sus autores incluyen a John Chisholm, profesor de química; Kayleigh McGovern-Gooch, candidata a doctorado y autora principal; Nivedita Mahajani, candidata a doctorado; Michelle Sieburg, gerente de laboratorio de Hougland; Anthony Schramm '16; Lauren G. Hannah '17; y Ariana Garagozzo, pasante de investigación de verano de pregrado de Dickinson College.
El laboratorio de Hougland investiga la grelina, una hormona involucrada en la señalización del hambre y la actividad metabólica. La grelina desempeña un papel en "el equilibrio entre la ingesta de energía, como calorías de los alimentos, y el uso de esa energía para mantener la vida", dice Hougland.
La grelina se produce en el tracto gastrointestinal y se transporta al hipotálamo en el cerebro a través del torrente sanguíneo, donde señala el hambre. Los niveles de grelina disminuyen después de comer para apagar el impulso de consumir más.
Hay varios pasos que conducen a la producción de grelina, y la molécula pequeña identificada en este estudio podría detener uno. Una enzima llamada grelina O-aciltransferasa, o CABRA, juega un papel crucial en la creación de grelina activa.al pegar un ácido graso en la grelina, que es una modificación esencial para que la grelina controle la señalización biológica.
La molécula prometedora identificada en este estudio es un triterpenoide sintético, una clase de moléculas producidas naturalmente por las plantas, que incluye colesterol. Esta molécula particular es una versión altamente modificada del ácido oleanólico, que ocurre naturalmente en el aceite de oliva, el ajo y otras plantas.
Antes de este estudio, todos los inhibidores de la CABRA conocidos se parecían a parte de la grelina acilada, y solo uno había demostrado la capacidad de inhibir la CABRA en las células o en los animales. Para encontrar el triterpenoide sintético identificado en este documento, los autores realizaron 50 ensayos enzimáticos adía, trabajando a través del Diversity Set IV del Developmental Therapeutics Program, una biblioteca que contiene aproximadamente 1,600 moléculas pequeñas.
"Queríamos proyectar nuestra red molecular lo más amplia posible para buscar posibles candidatos a inhibidores", explica Hougland.
La molécula pequeña identificada en el estudio evita que se agregue un ácido graso de ocho carbonos a la proghrelina precursora de la grelina, que debería detener toda la vía en sus pistas. La estructura química de la molécula pequeña sugiere que interactúa con los átomos de azufre en la CABRALos átomos de azufre son parte de los aminoácidos de la cisteína, un bloque de construcción estándar de proteínas. Guiados por el inhibidor de moléculas pequeñas, Hougland y sus colegas utilizaron una variedad de sondas químicas para confirmar que la modificación de la cisteína puede bloquear la modificación de cabra de la grelina.
Debido a que hay múltiples cisteínas en la CABRA, Hougland está buscando la específica afectada por la pequeña molécula inhibitoria. La identificación del jugador correcto acercará a los investigadores a comprender cómo la CABRA modifica la grelina, que es esencial para desarrollar inhibidores potentesde este proceso. Hougland está trabajando actualmente con colaboradores de Syracuse y otras universidades para desarrollar hallazgos de laboratorio prometedores en potenciales terapias.
"Nuestro estudio sugiere un nuevo mecanismo potencial para la inhibición de la CABRA", dice Hougland. "En términos más generales, nuestros resultados demuestran la capacidad de la investigación básica para proporcionar información nueva y emocionante sobre cómo las moléculas pueden estar interactuando con nuestros cuerpos".
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Materiales proporcionado por Universidad de Syracuse . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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