ARN de plantas encontrados en mamíferos
DREAMSTIME.COM, REWAT WANNASUK
Los microARN de cultivos de plantas comunes como el arroz y el repollo se pueden encontrar en la sangre y los tejidos de humanos y otros mamíferos herbívoros , según un estudio publicado hoy en Cell Research. Se descubrió que un microARN en particular, MIR168a, que está muy enriquecido en el arroz, inhibe una proteína que ayuda a eliminar las lipoproteínas de baja densidad (LDL) de la sangre, lo que sugiere que los microARN pueden influir en la expresión génica en todos los reinos.
«Este es un trabajo muy emocionante que sugiere que los alimentos que comemos pueden regular directamente la expresión génica en nuestros cuerpos». dijo Clay Marsh, director del Centro de Atención Médica Personalizada de la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Ohio, que investiga la expresión de microARN en la sangre humana pero que no participó en el estudio.
Los microARN son, como su nombre lo indica, , secuencias de ARN muy cortas (aproximadamente 22 nucleótidos de longitud) descubiertas a principios de la década de 1990….
Chen-Yu Zhang, biólogo molecular de la Universidad de Nanjing en China, estaba estudiando el papel de los microARN circulantes en salud y enfermedad cuando descubrió que los microARN están presentes en otros fluidos corporales como la leche. Esto le dio la loca idea de que los microARN exógenos, como los que se ingieren a través del consumo de leche, también podrían encontrarse circulando en el suero de los mamíferos, recordó.
Para probar su hipótesis, Zhang y su equipo de los investigadores secuenciaron los microARN de la sangre de 31 sujetos chinos sanos y buscaron la presencia de microARN de plantas. Debido a que los microARN de las plantas son estructuralmente diferentes a los de los mamíferos, reaccionan de manera diferente a los agentes oxidantes, y los investigadores pudieron diferenciarlos tratándolos con peryodato de sodio, que oxida los microARN de los mamíferos pero no los de las plantas.
Para Para su sorpresa, encontraron alrededor de 40 tipos de microARN de plantas circulando en los sujetos sanguíneos, algunos de los cuales se encontraron en concentraciones comparables a los principales microARN humanos endógenos.
Los microARN de plantas con las concentraciones más altas fueron MIR156a y MIR168a, Se sabe que ambos están enriquecidos con arroz y vegetales crucíferos como la coliflor, el repollo y el brócoli. Además, los investigadores detectaron los dos microARN en la sangre, los pulmones, el intestino delgado y el hígado de ratones, en concentraciones variables que aumentaron significativamente después de que los ratones fueran alimentados con arroz crudo (aunque también se demostró que el arroz cocido contenía MIR168a intacto).
A continuación, los investigadores examinaron las bases de datos de secuencias en busca de genes diana putativos de MIR156a y MIR168a y descubrieron que MIR168a compartía secuencias complementarias con aproximadamente 50 genes de mamíferos. La más conservada de estas secuencias en todo el reino animal fue el exón 4 del gen de la proteína adaptadora del receptor de lipoproteínas de baja densidad 1 (LDLRAP1).
LDLRAP1 se expresa en gran medida en el hígado, donde interactúa con el receptor de lipoproteínas de baja densidad para ayudar a eliminar las lipoproteínas de baja densidad (LDL), también conocido como colesterol malo, de la sangre.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que MIR168a podría ser captado por las células epiteliales que recubren el tracto gastrointestinal, empaquetadas en microvesículas y secretadas en el torrente sanguíneo, donde pueden llegar a los órganos diana. Una vez en el hígado, MIR168a se une al ARNm de LDLRAP1, lo que reduce los niveles de proteína y, en última instancia, impide la eliminación de LDL de la sangre.
Para probar esta hipótesis in vitro, los investigadores transfectaron MIR168a sintético en una célula epitelial humana. línea y recogió las microvesículas secretadas. Cuando agregaron estas microvesículas a una línea de células hepáticas llamada HepG2, encontraron que si bien no cambiaba los niveles de ARNm de LDLRAP1, sí disminuía los niveles de la proteína LDLRAP1 real.
Del mismo modo, la proteína LDLRAP1 el nivel disminuyó en los hígados de ratones vivos de 3 a 7 días después de comer arroz fresco o de haber sido inyectados con MIR168 sintético, lo que aumentó significativamente el LDL en la sangre. Cuando los investigadores inyectaron a los ratones una secuencia de ARN que se unía y neutralizaba MIR168a, los niveles de proteína y LDL volvían a la normalidad.
Este microARN inhibía esta proteína y aumentaba los niveles de LDL en plasma, dijo Zhang. Con niveles más altos de colesterol circulante, es posible que aumente el riesgo de síndrome metabólico, agregó. Pero lo que es más importante, esta investigación apunta a una nueva estrategia terapéutica para el tratamiento de enfermedades, basada en la potenciación o inhibición de microARN exógenos.
Aunque el equipo aún tiene un largo camino por recorrer para dilucidar los mecanismos por qué microARN de plantas pueden regular la expresión génica en humanos, estos resultados iniciales prometen aumentar la comprensión de cómo los ingredientes específicos en los alimentos pueden mediar en la salud y la enfermedad, dijo Marsh.
De hecho, Zhang sospecha que este es solo un ejemplo. de muchos. Con el tiempo, estoy seguro de que otras personas encontrarán más microARN de plantas exógenas que puedan pasar a través del tracto gastrointestinal y que también tengan efectos en la fisiología del huésped, dijo Zhang.
L. Zhang, et. al., «La planta exógena MIR168a se dirige específicamente a LDLRAP1 de mamíferos: evidencia de regulación entre reinos por microARN», Cell Research, doi:10.1038/cr.2011.158, 2011.
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