Muchas proteínas importantes del cuerpo humano necesitan grupos de hierro y azufre, diminutas estructuras hechas de átomos de hierro y azufre, para funcionar correctamente. Investigadores del Instituto Nacional del Cáncer (NCI), los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y la Universidad de Kentucky han descubierto que las interrupciones en la construcción de grupos de hierro y azufre pueden conducir a la acumulación de gotas de grasa en ciertas células. Estos hallazgos, que se publicará en el número del 25 de mayo de la Revista de química biológica , proporcionar pistas sobre las causas bioquímicas de afecciones como la enfermedad del hígado graso no alcohólico y el carcinoma renal de células claras.
"Los racimos de hierro-azufre son delicados y susceptibles de dañarse dentro de la célula, "dijo Daniel Crooks, el becario postdoctoral que dirigió el nuevo estudio. "Por esta razón, las células de nuestro cuerpo están formando constantemente nuevos grupos de hierro y azufre ".
Crooks comenzó a estudiar las enzimas que forman grupos de hierro y azufre durante sus estudios de posgrado en el laboratorio de Tracey Rouault en el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver de los NIH. Las mutaciones en una de estas enzimas pueden causar miopatía ISCU, una condición hereditaria en la que los pacientes, a pesar de parecer fuerte y saludable, no puede hacer ejercicio durante más de un tiempo sin sentir dolor y debilidad.
Por lo tanto, Crooks tenía claro que la deficiencia de por vida de los grupos de hierro y azufre provocaba cambios profundos en la forma en que las células procesaban la energía. Pero se preguntó exactamente qué sucedió en una celda en los primeros momentos después de que algo salió mal con la producción de racimos de hierro y azufre. ¿Cuáles de las muchas proteínas que necesitan grupos de hierro y azufre se vieron afectadas primero? y ¿qué efecto tuvo esto sobre el metabolismo celular?
Crooks desarrolló métodos experimentales para detener abruptamente la fabricación de grupos de hierro y azufre en las células y para monitorear qué sucede con la forma en que estas células procesan la glucosa. Ordinariamente, en una serie de pasos metabólicos, las células convertirían la glucosa en energía. Pero sin racimos de hierro y azufre, una enzima llamada aconitasa que lleva a cabo uno de los pasos de este proceso no funciona. Como resultado, las células acumularon rápidamente un producto metabólico intermedio llamado citrato, que finalmente se convirtió en gotas de grasa.
La acumulación excesiva de grasas en tejidos donde normalmente no se encuentran es un sello distintivo de numerosas enfermedades, incluida la enfermedad del hígado graso no alcohólico, un factor de riesgo de cirrosis y cáncer de hígado. Estos hallazgos sugieren que este estado podría ser causado por fallas en la producción de racimos de hierro-azufre, por ejemplo, debido a factores estresantes celulares o exposición a toxinas.
"Esperamos que las personas que están trabajando tan duro en la enfermedad del hígado graso no alcohólico encuentren nuestro artículo útil para su investigación, "Dijo Rouault.
Ladrones trabajando en el laboratorio del cirujano y científico W. Marston Linehan en el NCI, ahora está examinando el papel de la formación de grupos de hierro-azufre y la función de la aconitasa en los cánceres, por ejemplo, carcinomas de células claras. Varios cánceres se caracterizan a menudo por una acumulación excesiva de grasa en las células. De hecho, esta acumulación de gotitas de lípidos es donde los carcinomas de células claras reciben su nombre:cuando una porción de tal tumor se fija en un portaobjetos y sus proteínas se tiñen, las grandes áreas de acumulación de lípidos en las células se ven transparentes.
"Realmente queremos observar los comienzos del cáncer ... para comprender si los lípidos se formaron a partir de glucosa u otros combustibles y si los lípidos son importantes para la patogénesis". o si son solo espectadores que se forman en respuesta a la reprogramación metabólica que probablemente incluya la interrupción de las actividades de las proteínas de azufre de hierro, "Dijo Crooks.
