Una enzima llamada Fic, cuyo papel bioquímico fue descubierto en UT Southwestern hace más de una docena de años, parece desempeñar un papel crucial en la orientación de la respuesta celular al estrés, sugiere un nuevo estudio. Los hallazgos, publicados en PNAS , eventualmente podría conducir a nuevos tratamientos para una variedad de enfermedades.

"Creemos que Fic actúa como un termostato que ajusta la respuesta de una célula a los factores estresantes. Si pudiéramos controlar ese termostato y configurarlo como queremos en diferentes tejidos, algún día podríamos ralentizar o incluso detener la progresión de algunas enfermedades". " dijo Amanda Casey, Ph.D., Profesora Asistente de Biología Molecular y ex becaria postdoctoral en el laboratorio Orth en UTSW. El Dr. Casey codirigió este estudio con Kim Orth, Ph.D., Profesor de Biología Molecular e Investigador del Instituto Médico Howard Hughes.

Originalmente descubierto en la bacteria Vibrio parahaemolyticus conocida por causar intoxicación alimentaria, Fic ha sido un foco de atención del laboratorio Orth durante mucho tiempo. En 2009, la Dra. Orth y sus colegas publicaron el primer artículo que muestra que Fic está involucrada en un proceso llamado AMPilación, en el que esta enzima facilita la transferencia de un grupo fosfato y adenosina a otras proteínas, cambiando su actividad. Los investigadores pronto descubrieron que los animales, desde gusanos hasta humanos, también tienen una enzima Fic.

La investigación en moscas de la fruta sugirió que Fic parecía ser importante para la recuperación y la resistencia al estrés. Un artículo publicado en 2018 por el Dr. Orth y el Dr. Helmut Krämer, Ph.D., Profesor de Neurociencia y Biología Celular en UTSW, y sus colegas, mostró que las moscas expuestas constantemente a la luz brillante, que daña sus ojos, sufrían daños permanentes si su El gen Fic fue eliminado mediante ingeniería genética. Sin embargo, el papel de esta enzima en los mamíferos no estaba claro.

Para responder a esta pregunta, los investigadores diseñaron un modelo de ratón sin un gen Fic. Estos animales eran inicialmente indistinguibles de los compañeros de camada con Fic y parecían saludables. Sin embargo, cuando los investigadores ayunaron a los animales durante 14 horas y luego les permitieron comer todo lo que quisieran durante dos horas, un factor estresante para el páncreas, que controla el azúcar en la sangre y produce enzimas digestivas clave, análisis de sangre en los animales con deficiencia de Fic. mostró una respuesta de estrés mucho mayor que los animales con Fic.

Investigaciones posteriores mostraron que una vía molecular llamada respuesta de proteína desplegada (UPR), que se activa cuando las células estresadas no pueden seguir el ritmo de plegamiento de proteínas recién generadas, se activó más fuertemente en los animales con deficiencia de Fic.

Los investigadores hicieron hallazgos similares cuando los modelos de ratones recibieron una dosis de un fármaco llamado ceruleína, que actúa sobre el páncreas para forzar una mayor producción de enzimas digestivas. Aunque los animales con Fic y los que no desarrollaron pancreatitis, los que no tenían esta enzima tenían una enfermedad significativamente peor, acompañada de una UPR significativamente más fuerte.

Curiosamente, aunque los animales con Fic se recuperaron rápidamente, los que no tenían Fic desarrollaron cicatrices permanentes en el páncreas, un signo de una resistencia al estrés significativamente menor, dijo el Dr. Casey.

El Dr. Orth agregó que una respuesta de estrés celular descontrolada y la UPR desempeñan un papel en muchas enfermedades, incluido el cáncer, el síndrome metabólico, la aterosclerosis, la degeneración de la retina y varios trastornos neurodegenerativos.

"Si podemos determinar cómo se establece el 'termostato de estrés', podríamos ajustarlo hacia arriba o hacia abajo en varias enfermedades en las que la respuesta al estrés es un factor", dijo. + Explora más

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