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¡Reciclémonos!

¡Buenos días Concienzudos!

Hoy os vamos a hablar del reciclaje y degradación de residuos, pero no nos referimos al que hacemos en nuestras respectivas casas con todo aquello que vamos a tirar a la basura, sino del que hacen nuestras propias células. Pues bien, se sabe que para que la actividad celular se mantenga de manera correcta es necesario un balance entre síntesis y degradación de proteínas. De hecho los nutricionistas nos dicen que necesitamos comer unos 60-80 gr de proteínas al día como fuente de aminoácidos para sintetizar proteínas, sin embargo nuestro cuerpo es capaz de producir entre 300-500 gramos de proteína cada día y si fuera poco, además somos capaces de sobrevivir y mantener estos niveles de síntesis proteica cuando realizamos ayuno. Esta evidencia ha indicado que las proteínas que sintetizamos no derivan únicamente de la dieta sino que gran parte de ellas provienen de la degradación por parte de nuestras células de proteínas ya existentes, es decir, son capaces de reciclarlas. Existen dos grandes sistemas de degradación de proteínas, el llamado complejo ubiquitina-proteasoma que se encarga de degradar proteínas reguladoras o mal plegadas y dañadas de corta vida media y el sistema del lisosoma vía autofagia que degrada proteínas de larga vida media.

Este tema resulta de gran importancia y de actualidad ya que como algunos sabréis, ayer se celebró la entrega del premio Nobel de Medicina y en este caso el galardón lo ha recibido al japonés Yoshinori Ohsumi, investigador del Instituto de Tecnología de Tokio, por su aportación al entendimiento precisamente de uno de los mecanismos de reciclaje de la célula, el de la autofagia.

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La palabra autofagia deriva del griego y significa ni más ni menos que “comerse a uno mismo”. Como hemos dicho, en el cuerpo humano las células llevan a cabo procesos de autofagia para degradar y reutilizar sus propios componentes para liberar por ejemplo energía en situaciones de ayuno o estrés. El estudio de este proceso comenzó en los años 60 cuando C. de Duve descubrió unos orgánulos en la célula llamados lisosomas los cuales contienen enzimas que rompen tanto azúcares como proteínas y lípidos que deben ser degradados. Posteriormente se observaron otros orgánulos con doble membrana que contienen componentes citoplasmáticos y que curiosamente aparecían en abundancia cuando las células se sometían a las condiciones de ayuno y estrés. Estos orgánulos llamados autofagosomas son vesículas que encapsulan componentes no deseados celulares a modo de bolsa de basura, que se dirigen a los lisosomas, con los que se fusionan liberando su contenido que es degradado y reciclado por las enzimas presentes en dichos lisosomas. No fue hasta 30 años después cuando el profesor Ohsumi en los años 90 reactivó la investigación en el campo aportando, gracias a sus estudios en levadura, el descubrimiento de numerosos genes reguladores de este proceso. Además describió numerosos mecanismos que permiten iniciar y formar estos autofagosomas, la dinámica de las membranas, así como el proceso mediante el cual son trasladados al lisosoma.

Pero ¿por qué es fundamental este proceso de reciclaje celular? En los últimos 10 años, la investigación en el campo de la autofagia ha evolucionado de manera remarcable, no solo en cuanto a los mecanismos moleculares involucrados en dicho proceso, sino también respecto al papel fundamental que tiene este proceso de reciclaje en diversos procesos fisiológicos, no solo como fuente de aminoácidos para síntesis de nuevas proteínas o como respuesta celular al ayuno u otros tipos de estrés, sino también en situaciones de infección o enfermedad. En este sentido se ha observado que las células recurren a la autofagia como mecanismo de defensa capturando por ejemplo virus y bacterias, es esencial también en la embriogénesis y en procesos de diferenciación celular. Este sistema de reciclaje es tan determinante que su incorrecto funcionamiento puede provocar por ejemplo una acumulación anormal de orgánulos dañados y de proteínas que son características en enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson o Alzheimer. Incluso se le ha atribuido un papel en cáncer ya que podría prevenir que las células normales se vuelvan cancerosas pero también podría ser una vía de degradación de drogas antitumorales por parte de la célula cancerosa protegiéndola y concediéndoles resistencia.

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Comentarios en: "¡Reciclémonos!" (1)

  1. […] Física y Química, donde se han premiado los descubrimientos realizados sobre el mecanismo de autofagia celular, las transiciones de fases topológicas de la materia y el diseño de maquinas moleculares, […]

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