Los interruptores moleculares que regulan el crecimiento celular humano hacen un gran trabajo al reemplazar las células que mueren durante el transcurso de la vida. Pero cuando fallan, pueden ocurrir cánceres potencialmente mortales. Investigación dirigida por científicos del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas enHouston UTHealth ha revelado un nuevo mecanismo eléctrico que puede controlar estos interruptores.
Esta información se considera crítica en el desarrollo de tratamientos para algunos de los tipos de cáncer más letales, incluidos el páncreas, el colon y el pulmón, que se caracterizan por un crecimiento celular descontrolado causado por fallas en las cascadas de señalización celular.
La investigación se centró en un interruptor molecular llamado K-Ras. Las versiones mutadas de K-Ras se encuentran en aproximadamente el 20 por ciento de todos los cánceres humanos en los Estados Unidos y estas mutaciones bloquean el interruptor K-Ras en la posición de encendido.
"Cuando K-Ras está bloqueado en la posición de encendido, impulsa la división celular, lo que conduce a la producción de un cáncer", dijo John Hancock, MB, B.Chir, Ph.D., ScD, autor principal del estudioy presidente del Departamento de Biología Integral y Farmacología de la Facultad de Medicina de UTHealth. "Hemos identificado un mecanismo molecular completamente nuevo que mejora aún más la actividad de K-Ras".
Los resultados aparecen en ciencia , una revista de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia.
El estudio se centró en las pequeñas cargas eléctricas que todas las células llevan a través de su membrana limitante plasma. "Lo que hemos demostrado es que el potencial eléctrico carga que lleva una célula es inversamente proporcional a la fuerza de un K-Rasseñal ", dijo Hancock.
Con la ayuda de un microscopio electrónico de alta potencia, los investigadores observaron que ciertas moléculas de lípidos en la membrana plasmática responden a una carga eléctrica, que a su vez amplifica la salida del circuito de señalización Ras. Esto es exactamente como un transistor en unplaca de circuito electrónico.
Yong Zhou, Ph.D., primer autor y profesor asistente de biología integrativa y farmacología en la Facultad de Medicina de UTHealth, dijo: "Nuestros resultados finalmente pueden explicar una observación de larga data pero inexplicable de que muchas células cancerosas intentan activamente reducir sucarga eléctrica."
El trabajo inicial se realizó con células humanas y animales y los hallazgos se confirmaron posteriormente en un modelo de mosca de la fruta sobre la organización de la membrana.
"Esto tiene enormes implicaciones para la biología", dijo Hancock. "Más allá de la relevancia inmediata para K-Ras en el cáncer, es una forma completamente nueva en que las células pueden usar la carga eléctrica para controlar una multitud de vías de señalización, lo que puede ser particularmenterelevante para el sistema nervioso "
Los coautores de Hancock en UTHealth incluyen Ching-On Wong Ph.D., Kwang-Jin Cho, Ph.D., Dharini van der Hoeven, Ph.D., Hong Liang, MD, Dhananjay Thakur, Jialie Luo, Ph.D., Michael Zhu, Ph.D., Hongzhen Hu, Ph.D., y Kartik Venkatachalam, Ph.D.
Los coautores de la Universidad de Arizona incluyen Milos Babic, Ph.D. y Konrad Zinsmaier Ph.D.
En la Facultad de Medicina de UTHealth, Hancock es vicedecano de investigación básica, director ejecutivo del Instituto de Medicina Molecular de la Fundación Brown para la Prevención de Enfermedades Humanas y titular de la Cátedra Distinguida de la Universidad John S. Dunn en Fisiología y Medicina.
Hancock y Venkatachalam están en la facultad de la Escuela de Graduados de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Texas en Houston.
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Materiales proporcionado por Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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