Al igual que las bacterias, las levaduras se encuentran en todas partes, incluso dentro y alrededor de nuestro cuerpo. Y, al igual que con las bacterias, puede infectarse con levaduras y enfermarse. Las levaduras infectan a unos 150 millones de personas al año y matan a unos 1,7 millones, especialmente a los inmunocomprometidos.

Las células de levadura y las células del sistema inmunitario humano se basan en reacciones químicas sorprendentemente similares para saber cuándo crecer. Científicos de la Universidad de Arizona han identificado diferencias sutiles entre los dos tipos de células que podrían ayudar a estimular el desarrollo de medicamentos antimicóticos que pueden atacar las levaduras que causan enfermedades en el cuerpo mientras protegen el sistema inmunitario.

Sus hallazgos, publicados en la revista eLife , no solo tienen implicaciones para el desarrollo de fármacos, sino que también brindan información importante sobre la evolución de una antigua vía de control del crecimiento que se encuentra en todos los organismos multicelulares.

Es bien sabido en la comunidad científica que un conglomerado de proteínas llamado TORC1, abreviatura de Target of Rapamicina quinasa Complex 1, controla el crecimiento de las células en todo, desde humanos hasta levaduras. Pero los investigadores ahora han identificado y nombrado la proteína que desencadena este proceso en las levaduras:un sensor de nutrientes y un regulador TORC1 que llamaron Ait1. Cuando funciona normalmente, Ait1 apaga TORC1 en las levaduras cuando las células carecen de nutrientes, bloqueando el crecimiento celular.

"Ait1 es como una mano que sostiene TORC1 en su lugar, con un dedo que pasa por encima y enciende y apaga TORC1 dependiendo de cuántos nutrientes tiene una célula", dijo el coautor del estudio Andrew Capaldi, profesor asociado en el Departamento de Biología Molecular y Celular de Arizona y miembro del Instituto BIO5.

El Laboratorio Capaldi está interesado en determinar cómo las células perciben el estrés y el hambre y luego deciden qué tan rápido crecer. Comprender cómo se activa TORC1 en diferentes organismos es importante para desarrollar tratamientos para una amplia variedad de enfermedades.

TORC1 se descubrió originalmente en la levadura, pero también es fundamental para la activación de las células en el sistema inmunitario humano para generar una respuesta. Cuando TORC1 no funciona como debería, puede desencadenar el desarrollo de cáncer, diabetes y diversos trastornos neurológicos, como la epilepsia y la depresión.

"Si TORC1 es demasiado activo, puede provocar cáncer o epilepsia. Si es poco activo, puede causar depresión", dijo Capaldi. "A esto lo llamamos regulación Goldilocks".

Pero el hecho de que los cuerpos humanos dependan de la misma vía TORC1 que la levadura presenta un problema.

Capaldi dijo que si los científicos desarrollan medicamentos que inhiban el crecimiento de las levaduras que causan enfermedades mediante el control de TORC1, "estaremos en un gran problema ya que TORC1 también controla el crecimiento de las células inmunitarias humanas y más".

"Como ejemplo, puede bloquear el crecimiento de la levadura muy fácilmente usando rapamicina, un fármaco que se une directamente a TORC1 e inhibe, por lo que combatiría bien cualquier infección", dijo Capaldi. "Sin embargo, ese mismo medicamento se usa regularmente en pacientes trasplantados para suprimir su sistema inmunológico, por lo que sería un desastre".

Los investigadores descubrieron que, si bien la vía TORC1 es muy similar en levaduras y humanos, los humanos no dependen de Ait1 para regular TORC1. Por lo tanto, los medicamentos que se dirigen específicamente a Ait1 deberían inhibir el crecimiento de la levadura y no de las células inmunitarias humanas.

Ait1 solo ha evolucionado en los últimos 200 millones de años, lo que es relativamente reciente en términos evolutivos. Hace unos 200 millones de años, un regulador TORC1 llamado Rheb parece haber desaparecido de las células de varios organismos exactamente cuando evolucionó Ait1.

"Mostramos que algunos de los antiguos reguladores TORC1 que se encuentran en humanos (incluido Rheb) se han perdido en las mismas levaduras que ganaron Ait1 hace 200 millones de años", dijo Capaldi. "Estos mismos reguladores antiguos también se han perdido en la evolución de otros organismos unicelulares, incluidos muchos parásitos y plantas. Por lo tanto, es muy probable que otros organismos unicelulares hayan obtenido nuevos reguladores, similares a Ait1, propios. Ahora la gente puede salir a buscarlos, ya que también serán buenos objetivos farmacológicos". + Explora más

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