Ya hace unos años que se conoce que la acumulación de agregados sólidos de proteínas fibrosas (amiloides) están relacionados con la enfermedad de Alzheimer y con otras enfermedades graves. Pero más recientemente se ha descubierto que algunas proteínas, junto con el ARN, pueden formar gránulos líquidos dinámicos dentro de las células, que se forman y se deshacen de forma espontánea.
La investigadora posdoctoral Benedetta Bolognesi, del CRG, ha utilizado un programa informático para predecir qué proteínas tendrían más probabilidad de formar estas gotas basándose en sus propiedades físicas. Bolognesi comprobó los resultados de su modelo por ordenador en células de levadura y descubrió que las predicciones por ordenador se sostenían en la vida real. Sus investigaciones muestran que las proteínas que forman gránulos líquidos tienden a estar bastante desorganizadas y que se adhieren a moléculas de ARN. Cuando los niveles de proteínas y de ARN alcanzan un punto crítico, espontáneamente se forman gotas dentro de las células.
Para comprobar que estos gránulos eran líquidos y no sólidos, los investigadores marcaron las moléculas con fluorescencia. A continuación, y gracias a un láser muy potente, borraron el color fluorescente en un punto concreto de los gránulos o gotas dejando un punto negro. Si estas estructuras fueran sólidas, el punto negro se habría mantenido en el mismo lugar. En cambio, el color fluorescente vuelve rápidamente a aparecer porque las moléculas de proteínas fluyen y reemplazan las que habían sido borradas.
El equipo se centró en una proteína en particular de las que hay en los gránulos llamada MIP6p y descubrieron que incrementando los niveles de MIP6p de forma artificial mediante ingeniería genética se formaban más gotas y retrasaba el crecimiento de las células de levadura. Investigando más a fondo encontraron que estos gránulos líquidos son moléculas vitales remanentes que las células necesitan, y que interfieren en su crecimiento y funcionamiento normales.
Con un par de modificaciones genéticas más, los científicos lograron crear levadura incapaz de formar estas gotas. Sorprendentemente, encontraron que el incremento de los niveles de MIP6p en estas células no tenía ningún efecto en su crecimiento, a pesar de llegar a concentraciones anormalmente elevadas. Ello demuestra que son las gotas y no su contenido las que son responsables de los problemas de crecimiento en las células.
Los resultados del equipo ayudan a explicar un fenómeno conocido como "sensibilidad de dosificación". Los niveles de muchas proteínas pueden cambiar de forma significativa y esto puede tener efectos en el crecimiento de las células y en la salud. Pero, en un 15 por ciento de las proteínas en las células, incluso cambios pequeños en su concentración pueden tener un impacto dramático.
Los investigadores creen que la formación de gotas puede ser un primer paso crucial en el desarrollo de agregados sólidos de proteínas en enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y algunos tipos de enfermedad de neurona motora y demencia. Pero todavía hay que aclarar en qué punto el número y el tipo de gotas hacen que las células normales y sanas caigan en la enfermedad. Para saber más, los investigadores del CRG pretenden estudiar el papel de las gotas en más detalle y averiguar si es posible controlar su formación.
Fuente: gacetamedica.com
