Cómo la autofagia podría conducir a la cura del cáncer y acabar con la diabetes

También conocida como “auto-comer”, la autofagia es el proceso por el cual las células degradan y reciclan sus componentes.

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2016 fue para Yoshinori Ohsumi por sus hallazgos sobre los mecanismos de la autofagia. También conocida como “auto-comer”, la autofagia es el proceso por el cual las células degradan y reciclan sus componentes.

La investigación del Dr. Ohsumi ha estudiado la estructura genética de la levadura para descubrir los genes involucrados en esta actividad celular, y su trabajo ya ha permitido comprender mejor enfermedades como el cáncer, el Parkinson y la diabetes tipo 2.

El Dr. David Reynolds, director ejecutivo de Alzheimer’s Research UK, dijo que la contribución del Dr. Ohsumi a la investigación era “fundamental” para tratar enfermedades como el Alzheimer.

Añadió: “Ahora estamos financiando investigaciones para comprender mejor la eliminación de desechos de Alzheimer y nuestros equipos de Drug Discovery Alliance están trabajando en el diseño de medicamentos para la demencia para estimular la autofagia y otros sistemas de eliminación de desechos, un progreso que no sería posible sin lo esencial. los cimientos puestos por el Dr. Ohsumi. “

A continuación, explicamos qué es la autofagia y por qué el trabajo del Dr. Ohsumi es tan importante para la medicina moderna.

¿Qué es la autofagia?

La palabra autofagia proviene del griego para “yo” y “fago”, que significa “comer”. En la década de 1960, los primeros trabajos en esta área encontraron que las células podían destruir su contenido antes de degradarse en un área llamada lisooma.

Cada una de nuestras células tiene compartimentos especializados separados. Los lisosomas contienen las enzimas necesarias para digerir el contenido de la célula, como proteínas y órganos. Los órganos son partes de las células que contienen enzimas que digieren proteínas, carbohidratos y lípidos.

Un tipo de vesícula o saco, llamado autofagosoma, forma y “come” este contenido antes de combinarse con el lisosoma para degradarlo en pedazos más pequeños. Esto proporciona a las células nutrientes para ayudarlas a renovarse.

En pocas palabras, la autofagia proporciona combustible para la energía y lo básico para la renovación celular. Después de la infección, la autofagia puede destruir bacterias y virus y contribuir al desarrollo de embriones, así como a la diferenciación celular.

En otros lugares, las células utilizan la autofagia para deshacerse de las proteínas y los órganos dañados, el llamado “mecanismo de control de calidad” necesario para contrarrestar los efectos negativos del envejecimiento en el cuerpo.

¿Qué descubrió el Dr. Ohsumi?

Como parte de la investigación inicial del Dr. Ohsumi, usó levadura para identificar los genes responsables de la autofagia y cómo esta técnica es similar en nuestras propias células.

En 1988, estudió en particular cómo se degradaban las proteínas en una región llamada vacuol, un orgánulo que corresponde al lisosoma en las células humanas. Ohsumi propuso que si podía interrumpir el proceso de degradación en la vacuola, mientras se realizaba la autofagia, los autofagosomas deberían acumularse en la vacuola y hacerse visibles al microscopio.

Cultivó levaduras que carecían de estas enzimas de degradación vacuolar, que a su vez “mataron de hambre” a las células y comenzaron el proceso de autofagia.

Con base en esta investigación, Ohsumi usó estas cepas de levadura mutantes para sugerir que los genes pueden ser responsables del inicio natural de la autofagia en muestras no entrenadas y, usando un químico para agregar mutaciones a los genes, pudo identificar a los involucrados.

La investigación posterior ha caracterizado las proteínas y los complejos de proteínas en estos genes y ha revelado que cada paso se rige por una selección distinta de estas proteínas.

¿Por qué es tan importante este trabajo?

Los cambios y la denominada autofagia “interrumpida” se han relacionado previamente con la enfermedad de Parkinson, la diabetes tipo 2 y otras enfermedades y trastornos que comúnmente afectan a los ancianos. También se han relacionado con el cáncer. En particular, las mutaciones en genes autofágicos identificadas debido al trabajo del Dr. Ohsumi pueden provocar enfermedades genéticas.

Esto significa que los descubrimientos de Ohsumi han llevado a una nueva forma de entender cómo nuestras células reciclan su contenido. Se están llevando a cabo ensayos con medicamentos, utilizando el trabajo del Dr. Ohsumi, para tratar las enfermedades mencionadas.

¿Por qué el comité del Premio Nobel eligió el trabajo del Dr. Ohsumi?

En un comunicado, el comité de premios dijo: “Gracias a Ohsumi y otros que siguen sus pasos, ahora sabemos que la autofagia controla importantes funciones fisiológicas en las que los componentes celulares deben degradarse y reciclarse.

“La autofagia se conoce desde hace más de 50 años, pero su importancia fundamental en fisiología y medicina fue reconocida solo después de la investigación de Yoshinori Ohsumi sobre el cambio de paradigma en la década de 1990. Por sus hallazgos, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en este campo. año”.

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