Los científicos descubren nuevos reguladores del proceso de envejecimiento
La unión de la pequeña proteína ubiquitina a otras proteínas regula numerosos procesos biológicos, como la transducción de señales y el metabolismo
Los científicos han descubierto que la proteína ubiquitina desempeña un importante papel en la regulación del proceso de envejecimiento. Hasta ahora se sabía que la ubiquitina controlaba numerosos procesos, como la transducción de señales y el metabolismo. El Prof. Dr. David Vilchez y sus colegas del Grupo de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento (CECAD) de la Universidad de Colonia llevaron a cabo un exhaustivo análisis cuantitativo de las firmas de ubiquitina durante el envejecimiento en el organismo modelo Caenorhabditis elegans, un gusano nematodo que se utiliza ampliamente para la investigación del envejecimiento. Este método, denominado proteómica de la ubiquitina, mide todos los cambios en la ubiquitinación de las proteínas en la célula. Los datos resultantes proporcionan información específica del lugar y definen los cambios cuantitativos de la ubiquitina en todas las proteínas de una célula durante el envejecimiento. Una comparación con el contenido total de proteínas de una célula (proteoma) mostró qué cambios tienen consecuencias funcionales en el recambio de proteínas y el contenido real de proteínas durante el envejecimiento. Los científicos descubrieron así nuevos reguladores de la vida útil y proporcionan un conjunto de datos completo que ayuda a comprender el envejecimiento y la longevidad. El artículo, 'Rewiring of the ubiquitinated proteome determines aging in C. elegans', se ha publicado ahora en Nature.
Photo by Nina Hill on Unsplash
Nuestro estudio de los cambios en la ubiquitina nos ha llevado a una serie de conclusiones apasionantes con importantes conocimientos para entender el proceso de envejecimiento", afirma la Dra. Seda Koyuncu, autora principal del estudio. "Descubrimos que el envejecimiento provoca cambios en la ubiquitinación de miles de proteínas en la célula, mientras que las medidas de longevidad, como la reducción de la ingesta de alimentos y de la señalización de la insulina, evitan estos cambios". En concreto, los investigadores descubrieron que el envejecimiento provoca una pérdida general de ubiquitinación. Esto se debe a que las enzimas que eliminan la ubiquitina de las proteínas se vuelven más activas durante el envejecimiento. Normalmente, las proteínas ubiquitinadas son reconocidas y destruidas por el proteasoma, el camión de la basura de la célula. Los científicos demostraron que la longevidad de los organismos está determinada por los cambios relacionados con la edad en la degradación de las proteínas estructurales y reguladoras por parte del proteasoma. "Estudiamos animales con un proteasoma defectuoso para identificar las proteínas que se vuelven menos ubiquitinadas con la edad y, por tanto, no son limpiadas por el proteasoma y se acumulan en la célula. La acumulación de proteínas resultante conduce a la muerte celular", afirma Koyuncu. "Sorprendentemente, vimos que la reducción de los niveles de proteína de estas proteínas no etiquetadas era suficiente para prolongar la longevidad, mientras que la prevención de su degradación por el proteasoma acortaba la vida."
Además de proporcionar un amplio conjunto de datos, los investigadores demostraron que la definición de los cambios en el proteoma modificado por la ubiquitina puede conducir al descubrimiento de nuevos reguladores de los rasgos de la vida y el envejecimiento. Centraron sus análisis de seguimiento en dos proteínas específicas que carecían de etiquetado de ubiquitina durante el envejecimiento. La IFB-2, una proteína importante para la estructura celular, y la EPS-8, un modulador de una vía de señalización que regula diversos procesos celulares. Estas proteínas, que ya no se etiquetan adecuadamente en los organismos envejecidos, afectan a la longevidad en diversos tejidos. El aumento de los niveles de proteína IFB-2, por ejemplo, hace que el intestino no pueda digerir adecuadamente o absorber nutrientes y también lo hace más susceptible a las infecciones bacterianas, lo cual es una característica de los animales que envejecen. "Sorprendentemente, la supresión del IFB-2 en los C. elegans adultos fue suficiente para restablecer el funcionamiento normal del intestino", afirma Koyuncu. Una cantidad excesiva de EPS-8 en las células activa en exceso una vía de señalización específica (RAC) en las células musculares y cerebrales. El equipo descubrió aquí que la vía de señalización RAC determina la longevidad, la integridad muscular y la motilidad.
"Nuestros hallazgos pueden apuntar a nuevas formas de retrasar el proceso de envejecimiento y mejorar la calidad de vida en la vejez. En particular, hemos establecido un vínculo novedoso entre el envejecimiento y los cambios generales en el proteoma modificado por la ubiquitina, un proceso que influye activamente en la longevidad", dijo el coordinador del estudio, David Vilchez, jefe del grupo de investigación del CECAD y del Centro de Medicina Molecular de Colonia (CMMC). "Nuestros resultados y el rico conjunto de datos pueden tener importantes implicaciones para varias prioridades de investigación, como el envejecimiento, la ubiquitinación y otros procesos celulares".
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.
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
