Jugar con proteínas de lombrices intestinales ofrece esperanza para fármacos antienvejecimiento
VRK-1 que se visualizó marcando con proteína de fluorescencia verde (GFP) en C. elegans. Crédito: Seung-Jae V. Lee, KAIST.
Los investigadores de KAIST han podido aumentar y disminuir la esperanza de vida de las criaturas al alterar la actividad de las proteínas que se encuentran en las células de los gusanos redondos que les indican que conviertan el azúcar en energía cuando su energía celular se está agotando. Los seres humanos también tienen estas proteínas, lo que ofrece interesantes posibilidades para desarrollar fármacos que promuevan la longevidad. Estos nuevos hallazgos se publicaron el 1 de julio en Science Advances.
El gusano redondo Caenorhabditis elegans (C. elegans), un nematodo de un milímetro de largo que se usa comúnmente en las pruebas de laboratorio, disfrutó de un impulso en su vida útil cuando los investigadores jugaron con un par de proteínas involucradas en el control del uso de energía por parte de sus células.
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Las proteínas VRK-1 y AMPK trabajan en tándem en las células de los gusanos redondos, y la primera le dice a la última que se ponga a trabajar al pegarle una molécula de fosfato, compuesta de un fósforo y cuatro átomos de oxígeno. A su vez, el papel de AMPK es monitorear los niveles de energía en las células, cuando la energía celular se está agotando. En esencia, VRK-1 regula AMPK, y AMPK regula el estado de energía celular.
Usando una variedad de diferentes herramientas de investigación biológica, incluida la introducción de genes extraños en el gusano, un grupo de investigadores dirigido por el profesor Seung- Jae V. Lee del Departamento de Ciencias Biológicas de KAIST pudo aumentar y disminuir la actividad del gen que le dice a las células que produzcan la proteína VRK-1. Este gen se ha mantenido prácticamente sin cambios a lo largo de la evolución. La mayoría de los organismos complejos tienen este mismo gen, incluidos los humanos.
El autor principal del estudio, Sangsoon Park y sus colegas, confirmaron que la sobreexpresión, o el aumento de la producción, de la proteína VRK-1 aumentó la vida útil de C. elegans , que normalmente vive solo de dos a tres semanas, y la inhibición de la producción de VRK-1 redujo su vida útil.
El equipo de investigación encontró que la actividad del proceso de monitoreo de energía celular de VRK-1 a AMPK aumenta en el estado de baja energía celular por la reducción de la respiración mitocondrial, el conjunto de reacciones químicas metabólicas que utilizan el oxígeno que respira el gusano para convertir los macronutrientes de los alimentos en la «moneda» energética que las células gastan para hacer todo lo que necesitan hacer.
Ya se sabe que las mitocondrias, las salas de máquinas que producen energía en las células, desempeñan un papel crucial en el envejecimiento, y las disminuciones en el funcionamiento de las mitocondrias están asociadas con enfermedades relacionadas con la edad. Al mismo tiempo, se ha demostrado que la leve inhibición de la respiración mitocondrial promueve la longevidad en una variedad de especies, incluidas moscas y mamíferos.
Cuando el equipo de investigación realizó cambios similares con células humanas cultivadas, descubrió que también podría replicar este aumento y disminución del proceso de VRK-1 a AMPK que ocurre en los gusanos redondos.
«Esto plantea la intrigante posibilidad de que VRK-1 también funcione como un factor que gobierna la longevidad humana, y quizás podamos comenzar a desarrollar medicamentos que promuevan la longevidad y alteren la actividad de VRK-1», explicó el profesor Lee.
Como mínimo, la investigación nos señala una dirección interesante para investigar nuevas estrategias terapéuticas. para combatir los trastornos metabólicos dirigiéndose a la modulación de VRK-1. Los trastornos metabólicos implican la interrupción de las reacciones químicas en el cuerpo, incluidas las enfermedades de las mitocondrias.
Pero antes de que los científicos puedan contemplar la terapia para los trastornos metabólicos o los medicamentos para la longevidad, aún es necesario realizar más investigaciones para comprender mejor cómo funciona VRK-1 para activar AMPK, así como descubrir la mecánica precisa de cómo AMPK controla la energía celular.
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Se descubrió que estimular la producción de enzimas en gusanos redondos aumenta la vida útil Más información: Sangsoon Park et al, VRK-1 extiende la vida útil mediante la activación de AMPK a través de la fosforilación, Science Advances ( 2020). DOI: 10.1126/sciadv.aaw7824 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) Cita: Jugar con ofertas de proteínas de ascáride esperanza de medicamentos antienvejecimiento (2020, 31 de julio) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-tinkering-roundworm-proteins-anti-aging-drugs.html Este documento está sujeto a derechos de autor . Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.