Una de las muchas cosas útiles que nuestros cuerpos hacen por sí mismos es deshacerse de las proteínas que ya no sirven. Ya sea que las proteínas sean defectuosas, tóxicas o simplemente excedan los requisitos, nuestra maquinaria celular puede actuar de manera rápida y decisiva al eliminar este peso muerto. Pero al descubrir nuevas formas de controlar este proceso, los científicos esperan descubrir nuevos tratamientos para una serie de enfermedades degenerativas como el Alzheimer y el Parkinson, y acaban de descubrir nuevas palancas en forma de niveles hormonales fluctuantes provocados por el ejercicio y el ayuno. .
Los mecanismos naturales de eliminación de proteínas del cuerpo son necesarios para la salud general de los organismos y el mejor entendido de ellos se conoce como la vía de la ubiquitina-proteasoma. Funciona al etiquetar proteínas defectuosas con una molécula de ubiquitina, y la unidad de eliminación de proteínas toma este “beso de la muerte” como luz verde para embarcarse en su destrucción.
Pero a veces la unidad de eliminación de proteínas no funciona correctamente, creando una acumulación de proteínas mal plegadas que se dejan para obstruir la célula e impactar la forma en que funciona. Tanto es así que los científicos, incluidos los de la Escuela de Medicina de Harvard detrás del nuevo estudio, creen que actúan como precursores de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.
“Sabemos que las proteínas mal plegadas se acumulan en las neuronas en algunas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, la ELA, el Parkinson, y que esta acumulación está asociada con defectos en la destrucción de proteínas por parte del sistema de proteasoma de la ubiquitina”, explica el nuevo autor Jordan VerPlank, autor del estudio, a New Atlas.
“En estudios de colaboración, encontramos en los cerebros de un ratón modelos de enfermedad de Alzheimer y demencia de inicio temprano que la expresión del tau mutante redujo la destrucción de proteínas por parte del proteasoma y causó una mayor acumulación de proteínas mal plegadas”.
Afortunadamente, hay formas de hacer que las cosas vuelvan a favor de la unidad de eliminación de proteínas cuando no puede hacer el trabajo por su cuenta. La investigación anterior realizada por VerPlank y sus colegas biólogos celulares ha descubierto medicamentos que atacan un desencadenante químico para la destrucción de proteínas llamado cAMP y dan un impulso al proceso. Pero al hacerlo, el equipo comenzó a preguntarse si estaban pasando por alto un paso clave y potencialmente útil en el proceso.
“Debido a que muchas hormonas causan un aumento intracelular en el cAMP, nos preguntamos si las hormonas también estimularían la degradación de las proteínas, o si el efecto documentado en el estudio anterior fue exclusivo de los medicamentos utilizados para aumentar el cAMP”, nos dice VerPlank.
“Resulta que las hormonas, además de sus acciones ya conocidas, de hecho desencadenan la destrucción de proteínas”.
Un experimento involucró los músculos del muslo de cuatro voluntarios humanos sometidos a un ejercicio de ciclismo difícil, con los niveles de cAMP y los signos de degradación de proteínas aumentados a partir de entonces. Otra que involucraba los músculos de las patas traseras de ratas anestesiadas trajo resultados similares. Al igual que las pruebas en células de hígado de ratón expuestas a una hormona relacionada con el ayuno llamada glucago, así como la hormona detrás de la adrenalina, la epinefrina.
“Por lo tanto, estimular la degradación de las proteínas al aumentar el cAMP no es solo un fenómeno que se observa con los medicamentos, también ocurre con muchas hormonas y, por lo tanto, es probable que ocurra en nuestro cuerpo todo el tiempo”, dice VerPlank.
Con una nueva forma de promover la destrucción de la proteína basura, los científicos pueden tener una nueva forma de intervenir en el desarrollo de enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson y la ELA. El aprovechamiento de los medicamentos existentes o el desarrollo de nuevos que desencadenan este proceso como formas tempranas de tratamiento estarán sujetos a un estudio adicional. Pero como mínimo, los científicos han descubierto otro beneficio para la salud del ejercicio regular y han agregado más peso al argumento de que el ayuno puede llevar a una vida más larga y saludable.
Su investigación fue publicada en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias.
Fuente: Universidad de Harvard
