Fallos en este proceso estarían relacionados con la aparición de enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer. En presencia de estrés causado por la edad, las neuronas se defienden desplazando una proteína al núcleo de las células.
Un equipo del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), ha demostrado uno de los mecanismos que mantienen las neuronas vivas durante la vejez. Las conclusiones del trabajo, que aparecen publicadas en la revista Molecular Cell, aportan nuevas pistas a la aparición de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.
A diferencia de lo que ocurre con la mayoría de las células del organismo, las neuronas deben mantenerse saludables con el paso del tiempo, ya que no pueden ser reemplazadas por otras más jóvenes. Deben lidiar con alteraciones como el estrés oxidativo, el daño genético o el plegamiento inadecuado y la agregación de determinadas proteínas.
"En este estudio hemos definido un nuevo mecanismo de defensa celular ante la aparición de estrés metabólico, el que se acumula en las neuronas con el paso del tiempo. En presencia de estrés, la proteína MGRN1/Mahogunin se desplaza desde el citosol, el líquido que se encuentra dentro de las células, al núcleo de estas", explica el investigador del CSIC Carlos Dotti.
GENES DE SUPERVIVENCIA
Los científicos han analizado genes con niveles de expresión alterados en zonas del cerebro sensibles a la aparición de signos relacionados con la enfermedad de Alzheimer. Al observar que uno de ellos era el de la proteína MGRN1/Mahogunin, comprobaron que este también estaba alterado en el cerebro de animales viejos no afectados por la enfermedad.
"Observamos que este gen está relacionado con los defectos cognitivos y que, en el cerebro viejo, la proteína se desplaza y queda secuestrada en el núcleo de la célula. A través de una serie de experimentos bioquímicos y moleculares, demostramos que la causa de este desplazamiento es la pérdida de función del proteasoma, un complejo proteico que se encarga de degradar las proteínas dañadas o no necesarias", indica el investigador del CSIC.
Por tanto, durante la vejez, las neuronas se defienden de los efectos nocivos, como la pérdida de función del proteasoma, gracias, entre otras cosas, al desplazamiento al núcleo de la célula de proteínas como la Mahogunin. Con ello se promueve la expresión de genes de supervivencia y, en consecuencia, también mejora la función cerebral.
"A través de técnicas de microscopía, bioquímica y biología molecular, incluyendo secuenciación de ARN, hemos demostrado que el rol de toda esta maquinaria es la potenciación de la transcripción de genes importantes para la supervivencia neuronal en condiciones de estrés metabólico", concluye Dotti.
Referencia bibliográfica:
Stefano Benvegnù, María Inés Mateo, Ernest Palomer, Jerónimo Jurado-Arjona, y Carlos G. Dotti. Aging Triggers Cytoplasmic Depletion and Nuclear Translocation of the E3 Ligase Mahogunin: A Function for Ubiquitin in Neuronal Survival. Molecular Cell. DOI: 10.1016/j.molcel.2017.04.005
