Un nuevo mecanismo protege contra la migración de las células cancerosas y la hiperexcitabilidad de las neuronas
Las proteínas G3BP inhiben el conductor metabólico MTOR - una proteína de señalización que juega un papel central en las enfermedades tumorales y los trastornos del desarrollo del cerebro. Esto se informa en la revista Cell. El estudio fue dirigido por científicos de la Universidad de Innsbruck y del Centro Alemán de Investigación del cáncer (DKFZ) en colaboración con la Universidad Médica de Innsbruck y una red de investigación de toda Europa.
La ilustración del cómic muestra a G3BP (G) atando el complejo TSC a un lisosoma, impidiendo así que la proteína de señalización MTOR (alias Thor) se active.
Christoph Luchs
La proteína de señalización MTOR (Mechanistic Target of Rapamycin) es un sensor de nutrientes como aminoácidos y azúcares. Cuando se dispone de suficientes nutrientes, la MTOR impulsa el metabolismo y asegura que se disponga de suficiente energía y elementos básicos para el crecimiento y la función de todas las células del cuerpo humano. "Debido a que el MTOR es un interruptor tan central para el metabolismo, los errores en su activación conducen a enfermedades graves. Estas incluyen cánceres asociados con una excesiva actividad metabólica, crecimiento y proliferación celular. El MTOR desregulado también causa malformaciones en el sistema nervioso, alterando el procesamiento de los estímulos y provocando trastornos de comportamiento y epilepsia", explica Kathrin Thedieck, profesora de bioquímica en la Universidad de Innsbruck.
Para evitar errores en el procesamiento de la señal basada en el MTOR, la célula controla su actividad de forma muy precisa. Esto se logra a través de los llamados supresores, moléculas que inhiben una proteína y ayudan a regular su actividad. El complejo TSC es uno de esos supresores para el MTOR. Recibe su nombre de la enfermedad causada por su ausencia - la enfermedad del complejo de esclerosis tuberosa (TSC). Junto con el MTOR, el complejo TSC se localiza en pequeñas estructuras celulares, los lisosomas, donde mantiene el MTOR bajo control. Si el complejo TSC - por ejemplo debido a cambios (mutaciones) en uno de sus componentes - ya no permanece en el lisosoma, esto puede conducir a una actividad excesiva del MTOR con graves consecuencias para la salud humana.
Un anclaje molecular de TSC en los lisosomas
Por lo tanto, los equipos dirigidos por Kathrin Thedieck en la Universidad de Innsbruck y Christiane Opitz en el DKFZ investigaron cómo el complejo TSC se une a los lisosomas. Descubrieron que las proteínas G3BP (Ras GTPase-activadora de la proteína de unión) se localizan en los lisosomas, junto con el complejo TSC. Allí, las proteínas G3BP forman un ancla que asegura que el complejo TSC puede unirse a los lisosomas. Esta función de anclaje juega un papel crucial en el cáncer de mama. Si la cantidad de G3BP disminuye, no sólo la actividad MTOR sino también la motilidad celular se incrementa en los cultivos de células cancerosas. Los inhibidores del MTOR suprimen esta hipermotilidad. En los pacientes con cáncer de mama, una baja presión sanguínea de G3BP se correlaciona con un peor pronóstico. "Por lo tanto, las proteínas G3BP podrían ser valiosos marcadores para personalizar las terapias y mejorar la eficacia de los medicamentos que inhiben el MTOR", dice Christiane Opitz.
Las proteínas PBG3 también inhiben el MTOR en el cerebro. En el pez cebra, un importante modelo animal para la investigación farmacéutica, los científicos observaron alteraciones en el desarrollo del cerebro cuando faltaba el G3BP. La pérdida de G3BP también dio lugar a la hiperactividad neuronal y las consiguientes anomalías de comportamiento que recuerdan a la epilepsia en los seres humanos. Los compuestos que se dirigen a MTOR suprimieron la hiperactividad neuronal. "Por lo tanto, anticipamos que los pacientes con trastornos neurológicos y mal funcionamiento del G3BP podrían beneficiarse de los inhibidores del MTOR y esperamos seguir explorando esto junto con nuestra red científica", dice Kathrin Thedieck. También Lukas A. Huber, Director de Biología Celular de la Universidad Médica de Innsbruck, está satisfecho con el éxito conjunto: "A través de esta exitosa colaboración está surgiendo un fuerte enfoque de investigación sobre el MTOR y los lisosomas en las dos universidades de Innsbruck, y estoy entusiasmado de embarcarme en nuestros próximos proyectos", afirma Lukas A. Huber.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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