Desvelar los mecanismos de la homeostasis proteica para aumentar la esperanza de vida
La homeostasis proteica describe procesos dentro de las células que regulan la síntesis, el plegamiento y la degradación de proteínas en la célula para mantener la integridad del proteoma celular. La pérdida de la capacidad de regulación proteica tiene consecuencias graves para esperanza de vida del organismo y, además, puede favorecer el envejecimiento celular y la aparición de enfermedades relacionadas con la edad en personas mayores como, por ejemplo, la enfermedad cardíaca, la diabetes y la neurodegeneración. Dentro del RE, procesos y sistemas específicos garantizan que solo proteínas correctamente plegadas sean exportadas desde este orgánulo celular. En respuesta a condiciones de estrés, cuando se acumulan proteínas desnaturalizadas o desplegadas en el lumen del RE, este orgánulo desencadena una serie de rutas de transducción de señales de respuesta a proteínas desplegadas. Estas rutas desempeñan un papel crucial en el restablecimiento de la homeostasis del RE. Teniendo todo esto en cuenta, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea ER LONGEVITY (Improving protein homeostasis to extend health- and lifespan) identificaron una nueva ruta de señalización relacionada con la longevidad en el organismo modelo Caenorhabditis elegans, corroborando la hipótesis de que la proteoestasis en el RE favorece la resistencia al estrés. La ruta emplea metabolitos endógenos de aminoazúcares para mejorar la homeostasis proteica y aumentar la esperanza de vida del nematodo. Esta ruta, denominada ruta de la hexosamina, está controlada por la enzima GFAT-1. Los investigadores identificaron mutaciones de ganancia de función en el gen que codifica para la enzima GFAT-1 en C. elegans, que provocan un aumento de los niveles intracelulares del producto de la ruta, el aminoazúcar UDP-GlcNAc. Por tanto, la ruta de la hexosamina y el aminoazúcar UDP-GlcNAc son mediadores de la resistencia al estrés proteotóxico y de la longevidad. La activación de GFAT-1 aumentó la esperanza de vida del nematodo gracias a la mejora de la proteoestasis en el RE. El trabajo futuro se centrará en el estudio de los mecanismos que relacionan la concentración del aminoazúcar UDP-GlcNAc con mejoras en el control de calidad de proteínas, también en el sistema mamífero. La identificación de nuevos mecanismos relacionados con la homeostasis proteica tiene implicaciones positivas para el estudio de enfermedades humanas relacionadas con el envejecimiento y la longevidad. Los resultados se han publicado en revistas científicas.
Palabras clave
Homeostasis proteica, esperanza de vida, retículo endoplasmático, resistencia al estrés, ER LONGEVITY
