El caos en la regulación corporal puede optimizar nuestro sistema inmunológico de acuerdo con un reciente descubrimiento realizado por investigadores del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague. El descubrimiento puede resultar de gran importancia para evitar enfermedades graves como el cáncer y la diabetes.
Existen amplias lagunas en nuestra comprensión de cómo funciona el sistema inmunitario y cómo podríamos evitar enfermedades como el cáncer y la diabetes. Ahora, dos investigadores del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague han hecho un descubrimiento que podría ser una pieza importantedel rompecabezas. El doctor Mathias Heltberg y el profesor Mogens Høgh Jensen han encontrado un mecanismo completamente nuevo en la forma en que las células corporales se regulan a sí mismas, a través del caos.
Los investigadores investigaron cómo una proteína en particular producida dentro de las células, NF-kB, estimula los genes. Entre otras cosas, esta proteína en particular es vital para mantener el sistema de defensa inmune del cuerpo y, por lo tanto, la capacidad del cuerpo para combatir enfermedades. La concentración de NF-kB fluctúa con el tiempo, y estos cambios afectan los genes y, posteriormente, la condición de las células.
Los investigadores demostraron que los cambios caóticos en la concentración de la proteína, lo que en matemáticas se conoce como dinámica caótica, pueden aumentar la activación de una serie de genes que de otro modo no se activarían. En otras palabras, cuando se encuentra en un estado caótico, la proteína NF-kB es más efectiva para activar genes y "sintonizar" de manera óptima el sistema inmune.
"Los resultados pueden tener un tremendo impacto en nuestra comprensión de cómo funciona el sistema inmunitario y cómo se puede evitar la incidencia de algunas de las enfermedades más graves, como diabetes, cáncer y Alzheimer. Por ejemplo, sabemos que el cáncer esrelacionado con una falla de señalización dentro del cuerpo. Por lo tanto, para evitar el cáncer, es imperativo tener la dinámica correcta en el trabajo en las células ", dice Mogens Høgh Jensen, profesor de biocomplejidad en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.
El conocimiento mejorado puede mejorar el tratamiento del cáncer
Los investigadores señalan que este nuevo conocimiento se puede implementar en futuras terapias.
"Estos podrían venir en forma de nuevos medicamentos que aseguran la función adecuada de las proteínas. Las terapias también podrían incluir la extracción y prueba de células de un cuerpo para determinar si las células están en la condición correcta para tener los cambios correctos. Si no estánt, es posible predecir y descubrir enfermedades antes de que ocurran ", explica Mathias Heltberg, un estudiante de doctorado en Biocomplejidad.
Los resultados de la investigación se encuentran entre los primeros en demostrar que el caos puede ser un aspecto importante de los mecanismos que dirigen la enorme complejidad característica de todos los seres vivos. Incluso los investigadores se sorprendieron con su descubrimiento, ya que la dinámica caótica a menudo se ve como algo quelos organismos vivos buscan evitarlo. El nuevo conocimiento abre una comprensión completamente nueva de cómo los genes pueden ser regulados a través de variados cambios en las proteínas que los controlan.
"El caos es una dinámica matemáticamente bien definida, una que, por ejemplo, se ha utilizado previamente para explicar grandes cambios en los sistemas climáticos. Con la enorme complejidad que caracteriza a los seres vivos de orden superior, es evidente que ocurrirá una dinámica caótica endiferentes tipos de sistemas. Pero cómo el caos juega un papel decisivo en las células vivas es completamente nuevo ", concluye Mogens Høgh Jensen.
Basado en una variedad de resultados experimentales, los investigadores llegaron a sus conclusiones a través de cálculos matemáticos y argumentos teóricos.
Los resultados acaban de ser publicados en la revista científica Comunicaciones de la naturaleza .
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Materiales proporcionado por Universidad de Copenhague . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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