Logran ver un instante clave de la muerte celular

Se ha conseguido ver por primera vez los cambios moleculares en una proteína crítica para la muerte celular, que obliga a las células a morirse.

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 una membrana de la célula, 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.

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A la izquierda, el Dr. Peter Czabotar, con la Dra. Dana Westphal. (Foto: Instituto Walter y Eliza Hall)

Utilizando el Sincrotrón Australiano, 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.

Fuente: NCYT

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