MADRID, 13 Jun. (EUROPA PRESS) -
Un equipo de científicos ha obtenido nuevos conocimientos acerca del fondo molecular de trastornos del metabolismo de grasas y energía gracias a un estudio proteómico a gran escala con ratones. El proteoma es el conjunto completo de proteínas, en este caso, las proteínas de los hígados de los ratones.
Un grupo de investigación especializado en proteómica, dirigido por el profesor de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zurich), en Suiza, Ruedi Aebersold, y un grupo especializado en fisiología y enfermedades hepáticas mitocondriales, dirigido por el profesor Johan Auwerx, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), también en Suiza, trabajaron juntos en este proyecto.
"Al igual que con los seres humanos, existen diferencias individuales en ratones; por ejemplo, en el metabolismo del colesterol o la susceptibilidad a los trastornos metabólicos como hígado graso", dice Evan Williams, uno de los dos autores principales del estudio, que ha sido publicado en la última edición de la revista 'Science'. "Algunas de estas diferencias podrían explicarse genéticamente, pero no todos", dice Williams, quien llevó a cabo el trabajo como estudiante de doctorado de la EPFL y ahora es post-doctorado en la ETH Zurich.
Los científicos recopilaron datos completos de proteínas de un gran grupo de ratones que les ayudaron a explicar diferencias metabólicas adicionales. Utilizaron una técnica de medición de espectrometría de masas, conocida como SWATH-MS, desarrollada en los últimos años por el grupo de Aebersold en la ETH Zurich y que permitió a los investigadores medir las concentraciones de un amplio espectro de proteínas del hígado en los animales de laboratorio.
"Es mucho más complejo medir el conjunto de proteínas que secuenciar todo el genoma", explica Wu Yibo, post-doctorado en el equipo y co-autor principal del estudio de Aebersold. "Con el uso de la técnica de SWATH-MS, es posible medir miles de proteínas diferentes en cientos de muestras", agrega.
En este caso, los investigadores midieron 2.600 proteínas diferentes en las muestras de tejido. Para llevar a cabo estas mediciones del proteoma, se requiere una extensa base de datos de proteínas. Wu ha jugado un papel destacado en los últimos años en la construcción de una base de datos de proteínas de ratón.
La cohorte examinada fue de 40 cepas de ratones que se remontan a los mismos dos antepasados y, por tanto, están estrechamente relacionados entre sí. Grupos idénticos de ratones, cada uno compuesto por representantes de estas 40 cepas, fueron alimentados con una dieta alta en grasas, comida basura en términos humanos, o una dieta saludable, baja en grasa.
LA CARENCIA DE UNA PROTEÍNA REDUCE LA ENERGÍA CELULAR
Durante un periodo de semanas, los científicos trazaron los datos médicos convencional (fisiológicos) de los ratones y analizaron, entre otras cosas, su rendimiento y la rapidez con la que redujeron su peso a través de la actividad física. Los animales respondieron de manera diferente a los alimentos ricos en grasa: algunos desarrollaron trastornos metabólicos, como hígado graso, y otros no.
Para la evaluación, los investigadores combinaron datos fisiológicos con datos de genoma (ADN), transcriptoma (ARN) y proteoma. A partir de esta combinación de datos, fueron capaces de caracterizar el papel de varias proteínas específicas en el metabolismo de la grasa y la energía más exactamente. Una de ellas es COX7A2L.
En los roedores, esta proteína es responsable de la formación de supercomplejos que se encuentran en las mitocondrias (centrales eléctricas internas de las células), como descubrieron los investigadores. Estos supercomplejos consisten en más de cien proteínas diferentes y son responsables de proporcionar a las células la energía requerida y en la forma correspondiente.
Los ratones con muy poca proteína COX7A2L no puede proporcionar cantidades suficientes de energía, lo que tiene efectos negativos en todo el organismo. "Al igual que las cepas de ratón en este estudio, cada paciente con una enfermedad es genéticamente diferente -- señala el profesor ETH Aebersold--. El enfoque que se utilizó en la cohorte del ratón se puede aplicar en la investigación de enfermedades humanas y en particular para la medicina personalizada".
