Limpieza celular
Investigadores descubren y caracterizan un nuevo orgánulo sin membrana que podría desempeñar un papel en el tratamiento del Alzheimer
Los investigadores del laboratorio del neurocientífico de la UC Santa Bárbara Kenneth S. Kosik han descubierto un nuevo orgánulo, una estructura celular hasta ahora desconocida cuya función es ayudar a limpiar las proteínas defectuosas en momentos de estrés y mantener las células funcionando en óptimas condiciones. La optimización de este orgánulo sin membrana, al que denominan condensado BAG2, podría conducir a tratamientos para enfermedades que son el resultado de proteínas mal plegadas, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurodegenerativos. Sus resultados se recogen en un artículo dirigido por el científico del proyecto Daniel C. Carrettiero y publicado en la revista Nature Communications.
Organelo sin membrana
UC Santa Barbara
"La gente sabe desde hace tiempo que hay algunos objetos flotando en las células que no tienen membranas", dijo Kosik. "Y nunca ha estado claro cómo se mantienen unidos, qué son y qué hacen hasta hace relativamente poco".
De hecho, gracias a las avanzadas técnicas de imagen, los científicos han descubierto estructuras que antes eran invisibles, revelando a las células como los sistemas realmente complejos y sofisticados que son.
De especial interés son los condensados biomoleculares, que no tienen el recinto reconocible de la membrana celular, sino que están separados del citoplasma circundante por una diferencia de densidad que puede compararse vagamente con una gota de aceite en el agua. Esta separación de fases líquido-líquido crea un entorno especializado y relativamente concentrado para determinadas funciones y reacciones. Por ejemplo, un gránulo de estrés es un orgánulo sin membrana que aparece cuando la célula está sometida a estrés -tal vez haya demasiada glucosa, tal vez haga demasiado calor o frío, tal vez la célula esté experimentando deshidratación- y su trabajo consiste en barrer el ARN que flota en el citoplasma, almacenando esas instrucciones genéticas y deteniendo su traducción en proteínas.
"Si la célula está sometida a estrés, quiere dejar de fabricar proteínas para poder conservar su energía y superar el estrés", explicó Kosik.
Pero eso es sólo una parte del cuadro, según los investigadores.
"Cuando hay estrés, ¿qué ocurre con las proteínas que ya están en la célula?" dijo Kosik. "Si están bajo esas condiciones de estrés, algunas de esas proteínas podrían dañarse y plegarse mal". Los pliegues erróneos de la proteína tau, por ejemplo, pueden volverse patológicos y convertirse en los ovillos neurofibrilares que caracterizan la enfermedad de Alzheimer.
Aquí es donde entra en juego el recién descubierto condensado BAG2 de los investigadores. Llamado así por la proteína BAG2 que contiene, el orgánulo, según descubrieron, es capaz de barrer estas proteínas defectuosas del citoplasma y meterlas en un proteasoma -la versión celular de un cubo de basura- situado en el orgánulo.
"Unas cuantas proteínas forman un pequeño barril, y a medida que la proteína es enhebrada a través de ese pequeño cilindro, se degrada", dijo Kosik. Esto inactiva y descompone la proteína. Hay muchos proteasomas presentes en las células en un momento dado, añadió, pero lo que hace especial a este proteasoma en particular (etiquetado como 20S) es que puede aceptar proteínas que ya están algo mal plegadas y que no cabrían en los otros cubos de basura celulares.
"La tapa limitadora presente en muchos proteasomas no existe en los condensados de BAG2", explicó Kosik. Además, este método de degradación de proteínas no depende del proceso de ubiquitinación, en el que las proteínas destinadas a la destrucción se marcan con una diminuta etiqueta de proteína ubiquitina antes de ser captadas por el proteasoma.
La función de la proteína BAG2 en este contexto aún no está totalmente definida, pero Kosik sospecha que puede tener un papel que ayude a organizar la proteína desordenada antes de que entre en el proteasoma 20S.
"BAG2 se considera una cochapona en el sentido de que trabaja con las chaperonas moleculares para ayudar a las proteínas a plegarse", dijo. En un estudio anterior, el laboratorio Kosik demostró la capacidad de BAG2 para dirigir y eliminar las proteínas tau enredadas en cultivos celulares.
"Lo que estos condensados de BAG2 parecen hacer, al menos en el caso de la tau, es que pueden viajar hasta la tau dañada y engullirla", dijo Kosik.
Estos prometedores resultados podrían apuntar a una forma de interrumpir el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, que se caracteriza por la acumulación de tau mal plegada.
"El condensado BAG2 es realmente un lugar ideal para la tau dañada", dijo Kosik. "Estaría muy bien averiguar cómo podemos transportar la tau a este condensado en las primeras fases de su daño para que la célula se deshaga de ella, antes de que empeore".
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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