Demuestran que las proteínas Hero proteger ante enfermedades neurodegenerativas

Investigadores de la Universidad de Tokio (Japón) han descubierto un nuevo grupo de proteínas que destacan por sus habilidades para proteger contra la formación de agregaciones proteicas asociadas con enfermedades neurodegenerativas.

Bautizadas como proteínas Hero (el nombre proviene del sufijo que se utiliza para nombrar a los jóvenes), los investigadores han descubierto que estas proteínas, presentes en muchos insectos, animales y en los humanos, pueden proteger a otras proteínas, extender la vida útil de las moscas de la fruta en un 30 por ciento y proteger tanto las moscas de la fruta como las neuronas motoras humanas cultivadas en laboratorio de grupos de proteínas peligrosas, como las observadas en pacientes con enfermedades neurodegenerativas.

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La proteína Hero fue identificada por accidente en 2011 cuando el entonces estudiante de posgrado Shintaro Iwasaki (que ahora dirige un laboratorio dentro del Instituto de Investigación de Ciencias Naturales en Japón) se encontró con una proteína inusualmente resistente al calor que aumentó la estabilidad de las proteínas de la familia Argonauta, que desempeñan un papel importante en la regulación de los genes en el núcleo celular. "Su relevancia biológica no estaba clara y, además, la secuencia de la proteína parecía no estar relacionada con nada más. Por lo tanto, no sabíamos qué hacer a continuación y decidimos ponerlo en el estante hasta años más tarde", recuerda Yukihide Tomari, uno de los investigadores de la Universidad de Tokio. Hasta ahora.

Misión: proteger a otras proteínas

Según señala Phys.org, las proteínas con funciones similares suelen tener secuencias de aminoácidos similares incluso entre diferentes especies, algo que los expertos llaman conservación evolutiva. No obstante, estas proteínas Hero no cuentan con esta conservación evolutiva, algo que parece ser una característica definitoria para este tipo de proteínas, lo que dificulta predecir su función o incluso su identidad. Para descubrir las verdaderas identidades de más proteínas Hero, los investigadores hicieron crecer células humanas y de la mosca de la fruta en el laboratorio, hicieron extractos de las células, y luego simplemente las hirvieron.

"Parece que las proteínas Hero existen de manera natural para mantener a otras proteínas felices"

Las altas temperaturas normalmente debilitan las interacciones químicas que apoyan la estructura de una proteína, haciendo que se desarrolle y se agrupe junto con otras proteínas desplegadas. "Las proteínas generalmente son dañadas por el calor, pero encontramos que las proteínas Hero permanecen intactas incluso a 95 grados sin perder la función. Es un poco extraño, por lo que creo que nadie ha caracterizado cuidadosamente estas proteínas antes", indican los científico. A continuación, los investigadores utilizaron una técnica analítica llamada espectrometría de masas para identificar las proteínas que habían permanecido en los tubos de ensayo hervidos: encontraron cientos de proteínas Hero en las moscas de la fruta y en humanos.

Los investigadores seleccionaron seis proteínas Hero para estudiarlas en detalle y comprobaron que cuando cualquiera de las seis proteínas Hero se mezclaron con otras proteínas "cliente", esos clientes mantuvieron su forma y función a pesar del alto calor, el secado o los productos químicos agresivos que normalmente las destruirían. En experimentos con células nerviosas motoras humanas cultivadas en laboratorio, altos niveles de proteínas Hero impidieron que las células desarrollaran los grupos proteicos característicos de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y restauraron sus patrones de crecimiento normales.

Más vida para las moscas

Además, los investigadores, que relatan sus estudios en la revista científica 'Plos Biology', encontraron evidencias de que las proteínas Hero pueden promover la longevidad. Se al modificaron genéticamente moscas de la fruta y se les añadieron altos niveles de proteínas Hero en todo su cuerpo. Sorprendentemente, algunas proteínas Hero provocaron que las moscas vivieran un 30 por ciento más.

"Hemos visto muchos efectos positivos, pero hasta ahora no hemos encontrado ninguna proteína 'superhéroe' entre esas seis proteínas Hero que pueda estabilizar todas las proteínas del cliente. Algunas proteínas Hero son buenas para algunos clientes, y otras son buenas para otros clientes", indica Tsuboyama. "Parece que las proteínas Hero existen de manera natural para mantener a otras proteínas felices", concluye Tomari.