Se ha conseguido ver por primera vez los cambios moleculares en una
proteína crítica para la muerte celular, la proteína Bax.
El hallazgo, obra del equipo de Peter Czabotar, Peter
Colman y Dana Westphal, del Instituto Walter y Eliza Hall en Australia,
aporta nuevos y esclarecedores datos sobre cómo se produce la muerte
celular, y podría conducir a nuevas clases de medicamentos capaces de
controlar el proceso que determina si una célula enferma vive o muere.
La
muerte celular, o apoptosis, es un mecanismo importante para controlar
la cantidad de células en el cuerpo. A los defectos en el mecanismo de
muerte celular se les ha relacionado con el desarrollo de enfermedades
como el cáncer y diversas dolencias neurodegenerativas. La muerte
celular insuficiente puede causar cáncer, al permitir que las células
proliferen de manera descontrolada y perniciosa, mientras que la muerte
celular excesiva de las neuronas puede ser causa de enfermedades
neurodegenerativas.
Se sabe que la activación de la proteína Bax
es un paso importante que lleva a la apoptosis, pero hasta ahora no se
entendía cómo ocurre esta activación. Una de las fases clave en la
muerte celular es la formación de agujeros en la membrana mitocondrial. Una vez que esto sucede, la célula está,
esencialmente, sentenciada, y no tarda en morir. La Bax es responsable
de agujerear la membrana mitocondrial, por lo que visualizar su
activación permite conocer mejor los entresijos del mecanismo de la
muerte celular.
Utilizando
el Sincrotrón Australiano (acelerador de partículas), el Dr. Czabotar y sus colegas fueron capaces
de obtener imágenes tridimensionales detalladas de cómo la Bax cambia
de forma a medida que pasa del estado inactivo al activo. La forma
activa perfora las membranas mitocondriales, lo que suspende el
suministro energético de la célula y le acaba causando la muerte
celular.
La Bax se activa cuando fragmentos de proteína llamados
péptidos BH3 se enlazan a ella. Mediante el uso de los potentes haces de
rayos X generados por el sincrotrón, el equipo de Czabotar observó que
estos péptidos "abren" la molécula de Bax como una llave abre un
candado. Esta forma desbloqueada de Bax puede enlazarse a otra molécula
de Bax, formando así complejos Bax más grandes que pueden perforar la
citada membrana de la célula.
Además de explicar los detalles de
cómo se produce la muerte celular, esta investigación podría
proporcionar pistas sobre cómo diseñar nuevos agentes terapéuticos
centrados en actuar sobre la Bax. Entender lo bastante a fondo cómo esta
proteína cambia su forma para pasar del estado inactivo al activo,
puede ser la clave para hallar un modo de inhibir su activación a fin de
evitar la muerte celular en afecciones tales como los trastornos
neurodegenerativos, donde la enfermedad es causada por muerte celular
excesiva. Del mismo modo, los agentes que activen a la Bax podrían
causar la muerte de células indeseadas, como por ejemplo las cancerosas,
abriendo por tanto la puerta a una potencial nueva clase de terapias
anticáncer.
Esquema de un Sincrotrón (acelerador de partículas que las mantiene en una órbita cerrada) |
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