El equilibrio es clave para muchas funciones fisiológicas y es especialmente cierto en la producción y regulación de proteínas.
Una agregación, o agrupación, de proteínas se destaca a través de puntos amarillos fluorescentes en un grupo control (izquierda) y en una cepa de gen Pals-22 (derecha) en la que casi ninguna agregación proteica es visible. Crédito: UC San Diego
Un equilibrio de proteínas en las células ayuda a mantener la salud, pero un agrupamiento malsano puede llevar a una variedad de enfermedades, incluyendo las relacionadas con el envejecimiento como el Alzheimer.
Investigadores de la Universidad de California en San Diego estudiando cómo los animales responden a las infecciones han encontrado una nueva vía que puede ayudar a tolerar los factores estresantes que dañan las proteínas.
Nombrando el camino Intracellular Pathogen Response o "DPI," los científicos dicen que es una manera recientemente descubierta para que los animales enfrenten a ciertos tipos de tensión y de ataques, incluyendo choque de calor.
El estudio, publicado el 2 de noviembre en Current Biology, fue dirigido por Kirthi Reddy en el laboratorio de Emily Troemel, una profesora de la sección de biología celular y de desarrollo en la división de ciencias biológicas de la UC San Diego.
Los investigadores estudiaron cómo las lombrices (c. elegans) regulan la expresión de los genes cuando se vuelven una infección con microsporidia, que son patógeno intracelular naturales de gusanos así como los seres humanos.
"La especie de microsporidia que estudiamos sólo crece dentro del intestino del gusano — no puede crecer fuera", dijo Troemel. "C. elegans tiene un plan de cuerpo transparente, que facilita la observación de microsporidia, cómo crece y qué hace para hospedar las células." Más recientemente nos hemos centrado en cómo c. elegans enciende los genes de DPI en respuesta al microsporidia y al estrés térmico.
Durante el estudio, la investigación genética reveló la identidad de Pals-22, un gene usado por los parásitos intestinales para regular la expresión del gene del camino del DPI. Los mutantes de la lombriz intestinal de Pals-22 siempre tienen genes de DPI, lo que causa una mayor tolerancia al choque térmico y otros tipos de estrés.
Estos efectos de DPI parecen ser independientes de las vías previamente descritas. Los investigadores dicen que el descubrimiento tiene implicaciones para muchas enfermedades relacionadas con la acumulación de proteínas, ya que los genes comparables a menudo pueden estar vinculados en humanos.
El descubrimiento de los DPI es bastante reciente y los investigadores todavía necesitan más análisis para entender cómo funciona realmente. Las ideas iniciales son que el IPR ayuda a marcar las proteínas dañadas dentro de las células.
"En este punto presumimos que el camino de IPR implica poner etiquetas en las proteínas para enviarlas a la proteasoma, que es la papelera celular", dijo Troemel. "Estamos probando activamente este modelo con el objetivo de que descifremos una nueva forma en que los animales puedan lidiar con el estrés."