Descubren un interruptor molecular que evita que el corazón se agrande

MADRID, 12 (EUROPA PRESS)

Investigadores de Johns Hopkins Medicine (Estados Unidos) han descubierto un interruptor molecular que evita que el corazón se agrande. El descubrimiento, según sus responsables, podría ser útil para tratar no solo la enfermedad cardíaca, sino también la diabetes, la enfermedad renal y pulmonar, el cáncer y trastornos autoinmunes.

Cuando las células normales crecen, se dividen o realizan cualquier tipo de función en el cuerpo, lo hacen en respuesta a una gran cantidad de sensores internos que miden los nutrientes y el suministro de energía. Por otro lado, unas señales ambientales que informan lo que sucede fuera de la célula. Una proteína llamada 'mTOR' recibe información de estas señales y luego dirige a la célula para que actúe.

'mTOR' ha sido durante mucho tiempo un foco de atención de los científicos porque es muy importante para las células normales, pero también desempeña un papel importante en muchas enfermedades. Se combina con otras proteínas como 'mTORC1' para formar un complejo. Se sabe que demasiado 'mTORC1' es malo para el corazón y conduce a daños y enfermedades, y se cree que controlarla podría tratar la enfermedad cardíaca de manera efectiva.

Los corazones con demasiado 'mTORC1' se agrandan anormalmente de manera similar al músculo del cuerpo que aumenta de volumen después de levantar pesas. Pero anular completamente a 'mTORC1' tiene sus desventajas, ya que realiza muchas funciones en las células normales, lo que limita las posibilidades de usar bloqueadores de proteínas como terapias para la enfermedad cardiaca, según los científicos. "Esto significa que si se usa para, por ejemplo, tratar un tumor, también suprime el sistema inmunológico y puede causar diabetes, o daño a los riñones y otros órganos al bloquear las otras células", explica el autor principal, David Kass.

El investigador explica que los científicos han pasado décadas en busca de un simple cambio para ajustar la actividad de 'mTORC1' en lugar de apagarla o encenderla completamente. Ahora, Kass ha dado pasos en esta dirección con un descubrimiento de otra proteína de interés (quinasa G) que han estado estudiando por su papel en las enfermedades del corazón. Esta proteína es el objetivo de medicamentos como el sildenafilo (comercializado como 'Viagra').

En su estudio, publicado en la revista 'Nature', han revelado que activar la proteína quinasa G bloquea 'mTORC1'. La clave está en un regulador de 'mTORC1' llamado tuberina (TCS2), que actúa como una 'anten' para señales bioquímicas que activan o bloquean el crecimiento celular y regulan el metabolismo.

Al igual que las muchas otras proteínas que se sabe que alteran la tuberina, han demostrado que quinasa G alteraba la tuberina agregándole fosfatos. "En lugar de apagar 'mTORC1', teníamos algo que se parecía más a un freno de automóvil, que solo era efectivo si el coche ('mTORC1') estaba encendido y activo", detallan.

A TRAVÉS DE HERRAMIENTAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

Mediante el uso de herramientas de ingeniería genética en el músculo cardíaco y en las células del tejido conectivo, el equipo mutó la proteína tuberina en los lugares específicos alterados por la proteína quinasa G. Las alteraciones hicieron que las células se comportaran de una de dos maneras: un tipo de mutación hizo 'aparecer' el efecto de la tuberina todo el tiempo, mientras que el otro esencialmente 'rechazó' su efecto todo el tiempo.

El equipo de investigación llegó a la conclusión de que mantener la tuberina apagada era como levantar el pie de un freno, desencadenando la superactividad en 'mTORC1', mientras que en las células con tuberina encendida, el freno se presionó con más fuerza y 'mTORC1' permaneció inactivo a pesar de las hormonas estimulantes.

En cualquier caso, los autores advierten de que cualquier aplicación clínica de sus hallazgos al corazón probablemente no se obtendrá mediante la ingeniería genética de la tuberina que realizaron en el laboratorio. "Esto requeriría algún tipo de terapia genética, lo que significa poner el gen en un virus que luego lo transfiere al corazón. Sin embargo, el gen de la tuberina es demasiado grande para encajar en los virus que actualmente tenemos para este trabajo", reconocen.

Pero los medicamentos que activan la proteína quinasa G, como la nitroglicerina y el sildenafilo, se usan actualmente para relajar las arterias en pacientes con enfermedad coronaria, hipertensión pulmonar y disfunción eréctil, y ya se están explorando activamente para detectar insuficiencia cardíaca congestiva. El nuevo estudio muestra cómo pueden ser particularmente útiles en enfermedades cardíacas en las que 'mTORC1' está demasiado activo.