Qué vías de señalización en la célula conducen a posibles terapias para la enfermedad de Parkinson
Descubiertos nuevos desencadenantes de la mitofagia, un proceso de autolimpieza celular
La autofagia es esencialmente la "recogida de basura" de nuestras células. Si hay problemas en este proceso tan importante para nuestra salud, pueden aparecer enfermedades como el Parkinson. En su último estudio, destacados biólogos celulares de los Laboratorios Max Perutz de la Universidad de Viena investigaron la mitofagia -una forma de autofagia- y llegaron a una conclusión sorprendente: los investigadores han descrito un nuevo desencadenante de la mitofagia. Este descubrimiento ha llevado a reevaluar la jerarquía de factores que desencadenan la autofagia. Las vías de señalización recién descubiertas también podrían abrir nuevas opciones terapéuticas. El estudio se ha publicado en la revista Nature Cell Biology.
Sascha Martens (izquierda) y Elias Adriaenssens (derecha).
Copyright: Max Perutz Labs
La autofagia es un proceso de autolimpieza de la célula y resulta crucial para la salud celular en el cuerpo humano. Un sofisticado comando de vigilancia molecular identifica sustancias sospechosas -componentes celulares rotos, proteínas aglomeradas o incluso patógenos- e inicia su eliminación. Por último, los componentes celulares defectuosos se descomponen y reciclan. La mitofagia es una forma de autofagia en la que las mitocondrias de una célula se degradan específicamente. La desregulación de la mitofagia está especialmente asociada a la enfermedad de Parkinson. Por lo tanto, una mejor comprensión de este proceso es importante para combatir el Parkinson.
En un nuevo estudio dirigido por el investigador postdoctoral Elias Adriaenssens, del grupo de Sascha Martens en los Laboratorios Max Perutz de la Universidad de Viena, los científicos revelan un nuevo mecanismo para activar la mitofagia. Hasta ahora, la investigación se había centrado sobre todo en la "vía de señalización PINK1/Parkin". Las vías de señalización se utilizan para transmitir información dentro de las células. Estas complejas redes de moléculas controlan funciones celulares críticas como el crecimiento, la división, la muerte celular y, de hecho, la mitofagia.
Cuando nos fijamos en el panorama general, quedó claro que, aparte de la muy estudiada "vía PINK1/Parkin", había enormes lagunas en nuestro conocimiento de otras vías de mitofagia", explica Elias Adriaenssens, director del estudio. "Nuestro laboratorio ha explorado estas áreas olvidadas utilizando reconstituciones bioquímicas para obtener conocimientos mecanísticos fundamentales".
Las vías recién descubiertas no son una excepción
"Descubrimos que NIX y BNIP3 -dos receptores de mitofagia conocidos- pueden desencadenar la autofagia sin unirse a FIP200 (una proteína), algo bastante inesperado", explica Adriaenssens. FIP200 se considera esencial para desencadenar la autofagia. "Esto nos planteó un rompecabezas. A pesar de las numerosas pruebas realizadas, no pudimos detectar ninguna interacción entre FIP200 y ninguno de los dos receptores, lo que plantea la cuestión crucial de cómo funcionan sin este componente supuestamente crucial", añade. Sin embargo, la espectrometría de masas reveló que otros componentes de la autofagia, conocidos como proteínas WIPI, se unen a estos receptores mitocondriales. Dado que anteriormente se pensaba que las proteínas WIPI actuaban más tarde en la vía de señalización, su implicación en el desencadenamiento de la autofagia resultó sorprendente. Los experimentos de seguimiento confirmaron estas interacciones y sugirieron que el reclutamiento mediado por WIPI no es una excepción, sino que puede mediar en vías desconocidas hasta ahora en la autofagia selectiva.
"Se trata de un descubrimiento apasionante: revela un desencadenante paralelo de la autofagia selectiva. En lugar de un mecanismo único y universal, las células parecen utilizar diferentes estrategias moleculares según el receptor y el contexto. Hasta ahora, nadie había considerado que las proteínas WIPI fueran actores clave en el desencadenamiento de la formación de autofagosomas, pero nuestro descubrimiento podría cambiar esa opinión", explica Adriaenssens.
Potencial para nuevas terapias contra el Parkinson
De cara al futuro, el estudio plantea una pregunta importante: ¿Cómo deciden las células entre vías alternativas de señalización de la mitofagia? ¿Por qué algunos receptores utilizan una y otros la otra, y qué factores determinan qué vía se utiliza? Distinguir entre vías selectivas de señalización de mitofagia podría allanar el camino para terapias que activen específicamente una vía para compensar defectos en la otra, lo que tiene potencial a largo plazo para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.
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Publicación original
Elias Adriaenssens, Stefan Schaar, Annan S. I. Cook, Jan F. M. Stuke, Justyna Sawa-Makarska, Thanh Ngoc Nguyen, Xuefeng Ren, Martina Schuschnig, Julia Romanov, Grace Khuu, Louise Uoselis, Michael Lazarou, Gerhard Hummer, James H. Hurley, Sascha Martens; "Reconstitution of BNIP3/NIX-mitophagy initiation reveals hierarchical flexibility of the autophagy machinery"; Nature Cell Biology, 2025-7-25
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