Una proteína incrustada en la superficie de las mitocondrias, las baterías productoras de energía de las células vivas, abre la puerta a la muerte celular, lo que hace que las células experimenten graves fallas de energía, según un nuevo trabajo realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Temple.El nuevo estudio, que aparece en línea el 17 de septiembre en la revista célula molecular , sugiere que bloquear la puerta con un inhibidor de molécula pequeña podría ser clave para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, como ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares, donde la disfunción mitocondrial y la muerte celular dificultan la recuperación del tejido.
El estudio, dirigido por Muniswamy Madesh, PhD, Profesor Asociado en el Departamento de Bioquímica, el Centro de Investigación Cardiovascular y el Centro de Medicina Traslacional en la Facultad de Medicina de la Universidad de Temple TUSM, muestra que la proteína, la paraplejía espástica 7 SPG7, es el componente central del llamado poro de transición de permeabilidad PTP, un complejo de proteínas en la membrana mitocondrial que media la muerte celular necrótica muerte causada por daño celular.
La identificación de SPG7 marca un avance importante en la comprensión de los científicos sobre cómo la PTP afecta la necrosis. Aunque se describió por primera vez en 1976, las partes moleculares del poro han eludido el descubrimiento ". El único componente molecular conocido de la PTP antes de nuestro descubrimientode SPG7 era una proteína llamada CypD, que es necesaria para la función de los poros ", explicó el Dr. Madesh.
Para identificar los genes que modulan la apertura de PTP inducida por la sobrecarga de calcio o el aumento de los niveles de especies reactivas de oxígeno ROS, los dos factores principales que causan la disfunción mitocondrial y la muerte celular a través de la apertura de los poros, el equipo del Dr. Madesh ideó una interferencia de ARNbasado en la pantalla en la que la actividad de cada gen bajo investigación fue derribada, o silenciada, para examinar sus efectos sobre los niveles de calcio mitocondrial. Los investigadores comenzaron con un panel de 128 genes diferentes, pero después de la detección inicial redujo el campo a solo 14 componentes PTP candidatosLos experimentos posteriores mostraron que la pérdida de solo uno de ellos, SPG7, evitó la apertura de los poros.
Gran parte de lo que se sabe sobre el PTP proviene de estudios de mitocondrias en enfermedades. En estados patológicos, particularmente aquellos que involucran hipoxia deficiencia de oxígeno, el calcio y las ROS se acumulan dentro de las mitocondrias, lo que hace que se hinchen y provoquen que el PTP se abra.La apertura de los poros interrumpe el flujo de electrones y protones a través de las membranas mitocondriales, que normalmente sustenta la producción de energía, lo que resulta en una caída catastrófica en los niveles de energía celular.
En ausencia de enfermedad, aún no está claro cómo la PTP ayuda a mediar en la fisiología celular normal. Según el Dr. Madesh, "bajo condiciones fisiológicas, SPG7 puede funcionar a través de aberturas transitorias de los poros para liberar metabolitos tóxicos que se han acumulado en las mitocondrias".Él planea explorar esta posibilidad con modelos animales noqueados.
el Dr. Madesh también explicó que los nuevos hallazgos podrían ayudar al desarrollo de nuevas terapias para afecciones que van desde insuficiencia cardíaca y accidente cerebrovascular hasta cáncer y neurodegeneración, todo lo cual implica hipoxia y disfunción mitocondrial en diversos grados. En estas enfermedades, si elSe podría evitar que se abriera la PTP, las mitocondrias podrían seguir funcionando y evitar la muerte celular. Con sus colegas de TUSM, el Dr. Madesh planea explorar los efectos de los inhibidores de SPG7 en animales y, potencialmente, en pacientes humanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sistema de salud de la Universidad de Temple . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :