La proteína descubierta recientemente es normalmente abundante en la grasa; sin ella, el cuerpo lucha por controlar la glucosa y la insulina.
Con hallazgos inesperados sobre una proteína altamente expresada en el tejido adiposo, los científicos han abierto la puerta a nuevos conocimientos críticos sobre la obesidad y el metabolismo.
El descubrimiento podría conducir a nuevos enfoques para atacar la obesidad, y potencialmente, muchas otras enfermedades.
Con hallazgos inesperados sobre una proteína altamente expresada en el tejido adiposo, los científicos del Instituto de Investigación Scripps han abierto la puerta a nuevos conocimientos críticos sobre la obesidad y el metabolismo. Su descubrimiento, que aparece el 20 de noviembre en la revista Nature, podría conducir a nuevos métodos para atacar la obesidad, y potencialmente, muchas otras enfermedades.
La proteína de comunicación, conocida como PGRMC2, no había sido ampliamente estudiada en el pasado. Es la abreviatura en inglés de «componente 2 de la membrana del receptor de progesterona», y se había detectado en el útero, el hígado y varias áreas del cuerpo. Sin embargo, el laboratorio de Enrique Saez, PhD, vio que era más abundante en el tejido adiposo (particularmente en la grasa marrón), el cual convierte los alimentos en calor para mantener la temperatura corporal, y se interesó en su función allí.
Un papel importante: la guía de viaje del hemo.
El equipo se basó en su reciente descubrimiento de que la PGRMC2 libera y se une a una molécula esencial llamada hemo. Recientemente ha sido el centro de atención por su papel en dar sabor a la Impossible Burger, la cual está hecha a base de vegetales. No obstante, el hemo tiene un papel mucho más importante en el cuerpo. Esta molécula que contiene hierro, viaja dentro de las células para permitir procesos vitales cruciales como la respiración celular, la proliferación celular, la muerte celular y los ritmos circadianos.
Utilizando técnicas bioquímicas y ensayos avanzados en células, Saez y su equipo descubrieron que la PGRMC2 es una «chaperona» del hemo, y que encapsula la molécula y la transporta desde la mitocondria de la célula, donde se crea el hemo, hasta el núcleo, donde ayuda a llevar a cabo importantes funciones. Sin una chaperona protectora, el hemo reaccionaría y destruiría todo a su paso.
«La importancia del hemo para muchos procesos celulares se conoce desde hace mucho tiempo», dijo Sáez, profesor adjunto en el Departamento de Medicina Molecular. «Pero también sabíamos que el hemo es tóxico para los materiales celulares que lo rodean y necesitaría algún tipo de vía de transporte. Hasta ahora, había muchas hipótesis, pero las proteínas que transportan el hemo no habían sido identificadas».
¿Un método innovador para la obesidad?
A través de estudios con ratones, los científicos establecieron la PGRMC2 como la primera chaperona del hemo intracelular, descrita en mamíferos. Sin embargo, no se detuvieron allí; intentaron averiguar qué sucede en el cuerpo si esta proteína no existiese para transportar el hemo.
Y así es como hicieron su siguiente gran descubrimiento: sin PGRMC2 en el tejido adiposo, los ratones alimentados con una dieta alta en grasas se volvieron intolerantes a la glucosa e insensibles a la insulina, síntomas característicos de la diabetes y otras enfermedades metabólicas. Por el contrario, los ratones obesos diabéticos que fueron tratados con un medicamento para activar la función de la PGRMC2 mostraron una mejora sustancial de los síntomas asociados con la diabetes.
«Vimos que los ratones mejoran, se vuelven más tolerantes a la glucosa y menos resistentes a la insulina», dice Saez. «Nuestros hallazgos sugieren que la modulación de la actividad de la PGRMC2 en el tejido adiposo puede ser un enfoque farmacológico útil para revertir algunos de los efectos graves de la obesidad en la salud».
El equipo también evaluó la manera en que la proteína cambia otras funciones de la grasa marrón y blanca, dijo el autor principal del estudio, Andrea Galmozzi, PhD. «El primer hallazgo sorpresa fue que la grasa marrón parecía blanca», dice.
La grasa marrón, que normalmente contiene más hemo, a menudo se considera la «grasa buena». Una de sus funciones clave es generar calor para mantener la temperatura corporal. Entre los ratones que no pudieron producir la PGRMC2 en su tejido adiposo, las temperaturas cayeron rápidamente cuando se colocaron en un ambiente frío.
«A pesar de que su cerebro estaba enviando las señales correctas para encender el calor, los ratones no pudieron defender su temperatura corporal», dijo Galmozzi. «Sin el hemo, se obtiene disfunción mitocondrial y la célula no tiene medios para quemar energía para generar calor».
El futuro
Saez cree que es posible que activar la chaperona del hemo en otros órganos, incluido el hígado, donde se produce una gran cantidad de hemo, podría ayudar a mitigar los efectos de otros trastornos metabólicos como la esteatosis hepática no alcohólica, que es una causa principal de trasplante de hígado en la actualidad.
«Tenemos curiosidad por saber si esta proteína desempeña el mismo papel en otros tejidos donde vemos defectos en el hemo que causan enfermedades», dijo Saez.
Fecha: 20 de noviembre de 2019
Fuente: Instituto de Investigación Scripps
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191120175618.htm
Materiales proporcionados por el Instituto de Investigación Scripps. Nota: El contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la publicación:
Andrea Galmozzi, Bernard P. Kok, Arthur S. Kim, J. Rafael Montenegro-Burke, Jae Y. Lee, Roberto Spreafico, Sarah Mosure, Verena Albert, Rigo Cintron-Colon, Cristina Godio, William R. Webb, Bruno Conti, Laura A. Solt, Douglas Kojetin, Christopher G. Parker, John J. Peluso, James K. Pru, Gary Siuzdak, Benjamin F. Cravatt, Enrique Saez. PGRMC2 is an intracellular haem chaperone critical for adipocyte function. Nature, 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-1774-
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
