Cuando las mitocondrias se dañan, evitan causar más problemas al indicar a las proteínas celulares que las degraden. En un artículo publicado el 11 de abril de 2019 en la revista Célula del desarrollo los científicos en Noruega informan que han descubierto cómo las células desencadenan este proceso, que se llama mitofagia. En las células con mitocondrias rotas, dos proteínas, NIPSNAP 1 y NIPSNAP 2, se acumulan en la superficie mitocondrial y funcionan como "comer"me ", reclutando la maquinaria celular que los destruirá.
NIPSNAP 1 y 2 normalmente se encuentran dentro de las mitocondrias sanas, aunque se desconoce su función dentro de la célula ". Cuando se interrumpe la cadena de respiración de una célula y se dañan las mitocondrias, importe estas proteínas a la matriz y al espacio de la membrana interna de la célula.la mitocondria se interrumpe ", dice la autora principal Anne Simonsen, profesora del Departamento de Medicina Molecular del Instituto de Ciencias Médicas Básicas de la Universidad de Oslo." En ese caso, el sistema de importación no funciona y permanecen atados a la superficiede las mitocondrias dañadas que indican la mitofagia ".
En este estudio, los investigadores estudiaron las células HeLa humanas donde se eliminaron las funciones NIPSNAP1 y NIPSNAP 2. "Cuando hacemos eso, estas células no pueden eliminar las mitocondrias después del daño", dice Simonsen. Sin embargo, en las células con proteínas NIPSNAP funcionales,cuando se indujo la mitofagia mediante la adición de un disruptor químico, observaron que las proteínas NIPSNAP actúan en concierto con las proteínas PINK y PARKIN, proteínas que ya se sabe que tienen un papel en desencadenar la autofagia y tienen un papel en la enfermedad de Parkinson.
PARKIN marca las células con ubiquitina, una pequeña proteína que dirige las células hacia la degradación. "La ubiquitina es la señal clásica para reclutar autofagia", dice el coautor Terje Johansen @ TerjeJohansen17, de la Universidad de Tromsø - The Arctic Universityde Noruega. "Lo que vimos es que, además de la ubiquitina, se requieren proteínas NIPSNAP para reclutar proteínas de autofagia; no están dirigidas a las mitocondrias a menos que estas proteínas NIPSNAP se encuentren en la superficie".
El equipo demostró que este hallazgo tiene importantes implicaciones fisiológicas in vivo al investigar el mecanismo NIPSNAP / PINK / PARKIN en un modelo animal de pez cebra. Compararon el pez cebra de tipo salvaje y una línea de peces con abundancia reducida de proteína NIPSNAP1.
"Vemos que los peces mutantes que carecen de NIPSNAP1 funcional adecuado no pueden moverse como los peces de tipo salvaje", dice Simonsen. Tienen un fenotipo similar al parkinsoniano con un número reducido de neuronas dopaminérgicas. Sin embargo, podrían rescatar esta locomocióndefecto al agregar L-dopa, el mismo compuesto utilizado para tratar la enfermedad de Parkinson humana, al agua.
Aún más dramáticamente, los animales que carecían por completo de la proteína NIPSNAP1 murieron en cinco días. "Claramente, la eliminación de las mitocondrias es importante para la salud de estas neuronas dopaminérgicas. Esto es particularmente importante ya que las neuronas generalmente no pueden dividirse", dice Johansen
Como proteínas conservadas evolutivamente, las proteínas NIPSNAP se encuentran en todo el reino animal, incluidos los humanos.
Este trabajo fue financiado en parte por el Consejo de Investigación de Noruega, la Sociedad Noruega contra el Cáncer y la Fundación para la Enfermedad de Parkinson.
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