Estudio publicado en Nature Communications – ScienceDaily

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Un estudio publicado por investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago describe un nuevo método para analizar la pirotosis, el proceso de muerte celular que generalmente es causado por infecciones y provoca una inflamación excesiva en el cuerpo, y muestra que el proceso, considerado durante mucho tiempo como irreversible una vez iniciado, de hecho puede detenerse y controlarse.

El hallazgo, publicado en Nature Communications, significa que los científicos tienen una nueva forma de estudiar enfermedades relacionadas con el mal funcionamiento de los procesos de muerte celular, como algunos tipos de cáncer e infecciones que pueden complicarse por la inflamación descontrolada causada por el proceso. Estas infecciones incluyen sepsis, por ejemplo, y síndrome de dificultad respiratoria aguda, que se encuentra entre las principales complicaciones de la enfermedad de COVID-19.

La pirotosis es una serie de reacciones bioquímicas que utilizan gasdermina, una proteína, para abrir poros dilatados en la membrana celular y desestabilizar la célula. Para comprender más acerca de este proceso, los investigadores de la UIC diseñaron una gasdermina «optogenética» modificando genéticamente la proteína para que responda a la luz.

«El proceso de muerte celular juega un papel importante en el cuerpo, tanto en estados saludables como no saludables, pero el estudio de la pirotosis, que es un tipo importante de muerte celular, ha sido un desafío», dijo Gary Mo, profesor asistente de la ‘ UIC al Departamento de Farmacología y Medicina Regenerativa y al Departamento de Ingeniería Biomédica de la Facultad de Medicina.

Mo dijo que los métodos para examinar los mecanismos pirotóxicos que intervienen en las células vivas son difíciles de controlar porque son iniciados por patógenos impredecibles, que a su vez tienen efectos dispares en diferentes células y personas.

«Nuestra gasdermina optogenética nos ha permitido ignorar el comportamiento impredecible y la respuesta celular variable del patógeno porque imita a nivel molecular lo que sucede en la célula una vez que comienza la pirotosis», dijo Mo.

Los investigadores aplicaron esta herramienta y utilizaron tecnología de imágenes fluorescentes para activar con precisión la gasdermina en experimentos celulares y observar los poros en diversas circunstancias. Descubrieron que ciertas condiciones, como concentraciones específicas de iones de calcio, por ejemplo, causaron que los poros se cerraran en solo unas pocas decenas de segundos.

Esta respuesta automática a las circunstancias externas proporciona evidencia de que la pirotosis se ajusta dinámicamente.

«Esto nos mostró que esta forma de muerte celular no es un boleto de ida. El proceso en realidad está programado con un botón de cancelación, un interruptor de apagado», dijo Mo. «Comprender cómo controlar este proceso abre nuevas vías para el descubrimiento de fármacos, y ahora podemos encontrar fármacos que funcionen para ambos lados: nos permite pensar en regular, mejorar o limitar este tipo de muerte celular en enfermedades, en las que anteriormente sólo podía eliminar este importante proceso».

La investigación fue financiada con subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (P01HL060678, R01HL090152, R01HL152515, T32HL007820, P01HL151327).

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Illinois Chicago. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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