Avance en el estudio del cáncer y el envejecimiento

La carencia de una proteína en ratones alarga su vida y reduce las enfermedades relacionadas con la edad

Ratón de laboratorio
Foto: WIKIMEDIA/RAMA/CC BY-SA 2.0 FR
Actualizado 01/08/2014 9:28:25 CET

MADRID, 1 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Durante el desarrollo de un nuevo medicamento contra el cáncer, investigadores del Instituto Wistar, en Filadelfia, Pensilvania, Estados Unidos, han descubierto que los ratones que carecen de una proteína específica viven  más tiempo y con menos enfermedades relacionadas con la edad.

   Los ratones que carecen de la proteína TRAP-1 mostraron menos degeneración del tejido relacionada con la edad, obesidad y formación de tumores espontáneos en comparación con los roedores normales. Estos hallazgos, publicados en 'Cell Reports', podrían cambiar la forma en la que los científicos ven las redes metabólicas en las células.

   En las células sanas, TRAP-1 es un regulador importante del metabolismo y controla la producción de energía en las mitocondrias, orgánulos que generan energía química útil para la célula, pero en la mitocondria de las células cancerosas, TRAP-1 está generalmente sobreproducida. Este informe muestra cómo ratones criados para carecer de la proteína TRAP-1 compensan esta pérdida cambiando a mecanismos celulares alternativos para coger energía.

   "Vemos este asombroso cambio en ratones a los que se les eliminó TRAP-1, que muestran menos signos de envejecimiento y son menos propensos a desarrollar cáncer", afirma Dario C. Altieri, distinguido profesor y director del Centro del Cáncer del Instituto Wistar designado por el Instituto Nacional del Cáncer estadounidense.

   "Nuestros resultados proporcionan una explicación inesperada de cómo TRAP-1 y proteínas relacionadas regulan el metabolismo dentro de nuestras células -destaca--. Por lo general, vinculamos la reprogramación de las rutas metabólicas con enfermedades humanas, como el cáncer. Lo que no esperábamos era ver ratones más saludables con menos tumores".

   Altieri y sus colegas crearon los ratones sin TRAP-1 como parte de su investigación en curso sobre el nuevo fármaco 'Gamitrinib', que se dirige a la proteína en la mitocondria de las células tumorales. TRAP-1 es un miembro de la familia de las proteínas de choque térmico 90 (HSP90), que son proteínas chaperonas que guían la formación física de otras proteínas y sirven a una función reguladora dentro de la mitocondria. Los tumores utilizan proteínas HSP90, como TRAP-1, para ayudarse a sobrevivir a un ataque terapéutico.

   "En los tumores, la pérdida de TRAP-1 es devastadora, provocando una serie de defectos catastróficos, incluyendo problemas metabólicos que finalmente resultan en la muerte de las células tumorales --relata Altieri--. Sin embargo, los ratones que carecen de TRAP-1 desde el principio tienen tres semanas en el útero para compensar la pérdida de la proteína".

   Los investigadores encontraron que en sus ratones, la pérdida de TRAP-1 provoca un mal plegamiento de las proteínas mitocondriales, lo cual dispara una respuesta compensatoria que hace que las células consuman más oxígeno y metabolicen más azúcar. Esto hace que las mitocondrias en los ratones alterados produzca niveles sin regular de ATP, el producto químico utilizado como fuente de energía para alimentar todas las reacciones moleculares diarias que permiten que una célula funcione.

   Este aumento de la actividad mitocondrial en realidad crea un impulso moderado de estrés oxidativo ("daño de los radicales libres") y daño del ADN asociado. Aunque el daño del ADN puede parecer contraproducente para la longevidad y la buena salud, el bajo nivel de daño en el ADN en realidad reduce el crecimiento de la proliferación de células, con una lenta desaceleración para permitir que actúen los mecanismos naturales de reparación.

   Según Altieri, sus observaciones proporcionan una base mecanicista de la función de las moléculas chaperonas, como HSP90, en la regulación de la bioenergética en las mitocondrias, cómo las células producen y usan la energía química que necesitan para sobrevivir y crecer. Sus resultados explican algunos datos contradictorios en la literatura científica en relación con la regulación de la bioenergética y muestran cómo pueden surgir mecanismos de compensación cuando se sacan estas moléculas chaperonas fuera de la ecuación.

   "Nuestros hallazgos refuerzan el argumento de dirigir HSP90 en las células tumorales y abren una fascinante variedad de cuestiones que pueden tener repercusiones en el metabolismo y la longevidad", subraya Altieri. "Mi predicción es que los ratones en los que se bloquea TRAP-1 serán una herramienta valiosa para responder a estas preguntas", concluye.

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