La mecánica detrás de cómo un proceso importante dentro de la célula atrapa el material antes de reciclarlo ha desconcertado a los científicos durante años. Pero los investigadores de Penn State han obtenido una nueva visión de cómo este proceso sella los desechos, al igual que una bolsa de basura.
El proceso, llamado autofagia, permite que los desechos celulares y el material dañado en la célula se reciclen en energía o nuevas proteínas. Pero mientras los científicos saben que una membrana llamada fagophore debe cerrarse alrededor de este material residual antes de que pueda reciclarse, exactamentelos mecanismos detrás de cómo se cierran estas membranas ha sido un misterio.
En un estudio reciente publicado en Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores diseñaron un proceso especial llamado ensayo que les permitió estudiar las diversas etapas de la autofagia a medida que los autofagosomas, como las bolsas de basura, se abren y sellan alrededor de los desechos celulares. Mediante este proceso, encontraron información clave sobre cómo los fagoforoscerrar, sellando el autofagosoma.
En el estudio, los investigadores utilizaron el nuevo ensayo, que está pendiente de patente, para identificar que un mecanismo - "complejos de clasificación endosomal necesarios para el transporte ESCRT" - juega un papel en el cierre del autofagosoma. Específicamente, un componente deEl ESCRT llamado "CHMP2A" está involucrado en cómo se cierran las membranas.
Hong-Gang Wang, profesor de pediatría y farmacología de Lois High Berstler en el Penn State College of Medicine, dijo que si bien el estudio solo examinó la mecánica de este proceso, los hallazgos tienen posibles implicaciones futuras para el tratamiento de ciertos tipos de cáncer.
"La clave para la progresión del cáncer es la proliferación", dijo Wang. "Si las células cancerosas quieren multiplicarse, usan la autofagia para quemar el material de desecho para que la energía crezca. Entonces, mientras que la autofagia, eliminar estos desechos en las células sanas es algo bueno,una vez que esas células son cancerosas, es posible que desee cambiar de marcha y bloquear la autofagia para evitar que generen energía y se multipliquen. Aquí es donde entra el aprendizaje de cómo evitar que estas bolsas de basura se cierren alrededor de estos desechos ".
Los investigadores descubrieron que durante la autofagia, CHMP2A se mueve al fagoforo donde ayuda a controlar las membranas internas y externas del autofagosoma a medida que se cierra. Además, descubrieron que la inhibición de "AAA-ATPase VPS4" - un mecanismo que inicia el ESCRT- impide que se cierre el autofagosoma. Juntos, estos hallazgos son una pieza importante de cómo los científicos entienden la autofagia y el cierre de autofagosoma.
"Básicamente, este ensayo tiene el potencial de impactar el campo de la autofagia", dijo Wang. "Ahora que tenemos el ensayo y hemos identificado la maquinaria involucrada en el cierre de la membrana del autofagosoma, pasamos al siguiente paso, que es examinarformas de usar esta maquinaria para detener el cierre del fagophore para posiblemente tratar cánceres, incluida la leucemia mieloide aguda pediátrica ".
Wang dijo que se cree que la autofagia ayuda a mantener la supervivencia de las células cancerosas y contribuye a la resistencia a la quimioterapia. En uno de sus estudios previos en ratones, Wang descubrió que eliminar cierto gen de autofagia en las células que inician la leucemia mieloide aguda durante el trasplanteLas células de la médula ósea mejoraron significativamente la supervivencia de los ratones. Esto sugiere que la autofagia desempeña un papel en el comienzo de ciertos tipos de leucemia.
En el futuro, Wang dijo que él y los otros investigadores profundizarán su comprensión del cierre de la membrana autofagosomal, y explorarán si el bloqueo de la membrana autofagosomal puede usarse para tratar el cáncer.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por Katie Bohn. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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