Archivo de noviembre, 2016

Detectada una proteína clave de la degeneración macular en el envejecimiento

El descubrimiento de una proteína que relaciona el envejecimiento con las enfermedades de la retina podría conducir a nuevos tratamientos potenciales para la degeneración macular (DMAE). Así lo afirma un estudio realizado sobre ratones, publicado en la revista eLife, por investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison que revelan el potencial de la proteína 135 transmembrana (Tmem135) encargada de regular el envejecimiento de la retina, y que sus sucesivas mutacione pueden provocar la aparición de enfermedades relacionadas con la edad, como la DMAE que sólo en España, afecta a unas 700.000 personas* (aproximadamente 1,5% de la población actual) y que conduce a una visión borrosa en sus primeras etapas, una pérdida de visión progresiva y finalmente puede provocar la ceguera.

Tmem135 ha sido previamente asociado, en otros estudios del gusano Caenorhabditis elegansen, con una mayor longevidad pero su función molecular nunca se ha determinado con claridad. Para aclara la función de esta proteína y su papel en las enfermedades de la retina relacionados con la edad, el grupo de investigación estudio en modelos de ratón que muestran anomalías de la retina similares a los observados en la DMAE. El mapa genético de estos ratones reveló que la mutación en Tmem135 fue la causa detrás de estos síntomas debido a la alteración de su función sobre la regulación del tamaño de la mitocondría, un orgánulo de producción de energía que es esencial para varias funciones metabólicas de las células. La regulación de tamaño mitocondrial por Tmem135 determina la sensibilidad de las células al estrés ambiental y el ritmo de envejecimiento de la retina. Por otra parte, las mutaciones de la proteína conducen también a una mayor sensibilidad a tal estrés, lo que demuestra que la proteína es clave para controlar la progresión del envejecimiento de la retina.

Se podría concluir que el hecho de que una sola mutación conduzca a un envejecimiento acelerado y sea la causa de los síntomas de la enfermedad dependientes de la edad en ratones confirma que estos procesos están estrechamente relacionados entre sí a nivel molecular. En base a los hallazgos, la proteína Tmem135 podría considerarse una molécula clave que potencialmente podría ser estudiada como diana terapéutica en futuros tratamientos.

El equipo de investigación ahora tiene como objetivo determinar las funciones bioquímicas y moleculares exactos de Tmem135 en las mitocondrias, y examinar sus funciones en el proceso de envejecimiento de los tejidos y otras enfermedades relacionadas con la edad.

ACTUALIZACIÓN: Un estudio reciente publicado en la revista Experimental Eye Research, añade otra hipotética causa de la DMAE, como es el acumulo en la retina de la proteína amiloide, típica de las demencias como el Alzheimer.

* Informe sobre ceguera en España

Referencia: Wei-Hua Lee, Hitoshi Higuchi, Sakae Ikeda, Erica L Macke, Tetsuya Takimoto, Bikash R Pattnaik, Che Liu, Li-Fang Chu, Sandra M Siepka, Kathleen J Krentz, C Dustin Rubinstein, Robert F Kalejta, James A Thomson, Robert F Mullins, Joseph S Takahashi, Lawrence Pinto, Akihiro Ikeda. Mouse Tmem135 mutation reveals a mechanism involving mitochondrial dynamics that leads to age-dependent retinal pathologieseLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.19264

ReferenciaBiomateriales para la modulación de la inflamación que causa la degeneración macular asociada a la edad (BIODMAE)Proyectos Cero (FGCSIC)

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Consecuencias del estrés oxidativo sobre los telómeros

Un equipo de investigadores de la Universidad de Pittsburgh han descubierto nuevos detalles sobre la biología de los telómeros, que son secuencias repetitivas de ADN no codificante, cuya función principal es la estabilidad estructural de los cromosomas. Cada vez que una célula se divide, los telómeros se acortan y por lo tanto se hacen cada vez más cortos a medida que una persona envejece. Cuando se convierten en demasiado cortos, los telómeros envían una señal a la célula que dejen de dividirse de forma permanente, lo que deteriora la capacidad de regeneración de tejidos y contribuye a la aparición de muchas enfermedades relacionadas con el envejecimiento.

Por el contrario, en la mayoría de las células cancerosas, los niveles de la enzima telomerasa (permitir el alargamiento de los telómeros) son elevados, lo que les permite dividirse indefinidamente. En este sentido, un número importante de estudios han demostrado que el estrés oxidativo (una condición en la que las moléculas dañinas conocidas como radicales libres se acumulan dentro de la célula), influye significativamente en el acortamiento de los telómeros. Los radicales libres pueden dañar no sólo el ADN que forman los telómeros, sino también los bloques de construcción del ADN utilizados para extenderlos.

El objetivo de este estudio fue determinar lo que ocurre con los telómeros cuando se dañan por estos procesos de estrés oxidativo. Los investigadores sospechan que este daño oxidativo influiría sobre la telomerasa incapacitándola para hacer su trabajo. Los nuevos resultados sugieren que el mecanismo por el cual el estrés oxidativo acelera el acortamiento de los telómeros es al dañar las moléculas precursoras del ADN, no el de los telómeros en sí. También encontraron que la oxidación de los bloques de construcción de ADN es una nueva forma para inhibir la actividad de la telomerasa, que es importante, ya que potencialmente se podría utilizar para tratar el cáncer. De tal manera que podría ser útil en el diseño de nuevas terapias para conservar los telómeros en las células sanas y en última instancia, ayudar a combatir los efectos de la inflamación y el envejecimiento. Por otro lado, se espera desarrollar mecanismos para agotar selectivamente los telómeros en las células cancerosas para detener su multiplicación.

El grupo de investigación están ahora comenzando a explorar más a fondo las consecuencias del estrés oxidativo sobre los telómeros, utilizando un novedoso fotosensibilizador, desarrollado por Marcel Bruchez en la Universidad Carnegie Mellon que produce daño oxidativo de forma selectiva en los telómeros. El uso de esta nueva tecnología, podría ser capaz de aprender mucho acerca de lo que ocurre con los telómeros cuando se dañan, y cómo se podría dirigir esos daños.

Referencia: Elise Fouquerel, Justin Lormand, Arindam Bose, Hui-Ting Lee, Grace S Kim, Jianfeng Li, Robert W Sobol, Bret D Freudenthal, Sua Myong, Patricia L Opresko. Oxidative guanine base damage regulates human telomerase activityNature Structural & Molecular Biology, 2016; DOI: 10.1038/nsmb.3319

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