Acetilación: un cronómetro de la sensibilidad a los glucocorticoides
Comprender el mecanismo regulador allana el camino para mejorar la eficacia de las terapias antiinflamatorias
El cortisol, también conocido comúnmente como la hormona del estrés, pertenece a la familia de los glucocorticoides. Además de su función fisiológica, los derivados sintéticos del cortisol también se utilizan como antiinflamatorios. En la célula, la hormona actúa uniéndose al receptor de glucocorticoides (GR), que a su vez actúa como factor de transcripción para regular la actividad de determinados genes diana. Para desactivar de nuevo la señal del cortisol, la célula descompone con el tiempo el GR unido al cortisol. Por lo tanto, el estrés crónico o la terapia hormonal a largo plazo pueden agotar el suministro celular de GR y provocar una pérdida de sensibilidad al cortisol. Todavía se desconocen en gran medida los mecanismos moleculares que conducen a esta resistencia al cortisol.
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La Dra. Aishwarya Iyer-Bierhoff ha descubierto un "reloj de arena" molecular para la acción del cortisol.
Anne Günther/Universität Jena
El grupo de investigación dirigido por el Prof. Thorsten Heinzel en la Universidad Friedrich Schiller de Jena, junto con investigadores del Instituto Leibniz sobre el Envejecimiento - Instituto Fritz Lipmann (FLI) de Jena y la Universidad de Ulm, han podido aclarar ahora un aspecto importante de la resistencia al cortisol. El estudio ha sido financiado por la Fundación Carl Zeiss en el marco del consorcio de investigación IMPULS y se ha publicado recientemente en la revista "iScience".
La Unidad de Tecnología Proteómica del FLI también ha sido crucial para el proyecto, al proporcionar apoyo con espectrometría de masas para investigar la composición molecular exacta del GR. Esto reveló una modificación química, conocida como acetilación, que sólo se produce cuando el GR está unido al cortisol. Sin embargo, esta acetilación no cambia la función del GR como factor de transcripción, como se observó a partir de la medición de la actividad génica por secuenciación de ARN, que también se llevó a cabo en el FLI por la Next Generation sequencing Core facility. Sin embargo, investigaciones posteriores demostraron que el GR modificado es menos estable y se degrada más rápidamente. "Este hallazgo sugiere que la célula puede ajustar su respuesta al cortisol acetilando el GR. En pocas palabras, niveles más altos de acetilación, acortan el efecto del cortisol", explica la Dra. Aishwarya Iyer-Bierhoff, primera autora del estudio.
La elucidación de este mecanismo regulador abre nuevas posibilidades para contrarrestar la resistencia al cortisol con el fin de mejorar la eficacia de las terapias antiinflamatorias. Además, pueden desarrollarse nuevas estrategias para contrarrestar los efectos negativos del exceso de cortisol relacionado con el estrés y la edad.
El Instituto Leibniz sobre el Envejecimiento - Instituto Fritz Lipmann (FLI) - tras su inauguración en 2004 - fue la primera organización de investigación alemana dedicada a la investigación sobre el proceso de envejecimiento. Alrededor de 350 empleados de unos 40 países exploran los mecanismos moleculares subyacentes a los procesos de envejecimiento y las enfermedades asociadas a la edad. Para más información, visite www.leibniz-fli.de.
La Asociación Leibniz conecta 97 instituciones de investigación independientes que abarcan desde las ciencias naturales, de ingeniería y medioambientales hasta las ciencias económicas, espaciales y sociales y las humanidades. Los Institutos Leibniz abordan cuestiones de relevancia social, económica y ecológica. Llevan a cabo investigación básica y aplicada, incluso en las Alianzas de Investigación Leibniz interdisciplinares, mantienen infraestructuras científicas y prestan servicios basados en la investigación. La Asociación Leibniz identifica áreas de interés para la transferencia de conocimientos, especialmente con los museos de investigación Leibniz. Asesora e informa a los responsables políticos, la ciencia, la industria y el público en general. Las instituciones Leibniz colaboran intensamente con universidades -incluso en forma de Leibniz ScienceCampi-, así como con la industria y otros socios nacionales y extranjeros. Están sujetas a un procedimiento de evaluación transparente e independiente. Debido a su importancia para el conjunto del país, los Institutos Leibniz son financiados conjuntamente por el gobierno central y los gobiernos regionales de Alemania. Los Institutos Leibniz emplean a unas 20.500 personas, entre ellas 11.500 investigadores. El volumen financiero asciende a 2.000 millones de euros. Para más información: www.leibniz-gemeinschaft.de/en/.
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