En la década de 1960, el doctor Christian de Duve en 1974 ganaría el Premio Nobel por haber descubierto la existencia de los lisosomas. Se supo así que las células tienen una maquinaria por la cual pueden degradar sus componentes. El lisosoma dentro de la célula y sirve para descomponer y reciclar partes dañada de la célula. Desde entonces, de Duve acuñó también el término autofagia.
En el interior de las células hay unas vesículas que detectan la parte que quieren degradar, la envuelven, la transportan, la fusionan y la meten en el lisosoma, en donde se reciclan esos restos celulares. Este proceso es la autofagia. Inicialmente no se entendía cómo el lisosoma degradaba estos componentes. Sin embargo, varios años después, al estudiar en la levadura cómo se lleva a cabo el proceso de autofagia, investigadores japoneses encontraron, a nivel molecular, los genes necesarios para que esto ocurra.
A partir de estos descubrimientos hoy se sabe cuáles genes se necesitan para que se formen estas vesículas, llamadas autofagosomas, que son necesarias para que se detecte y reconozca la parte de las células que se deben de comer, y qué necesitan para llevarlo al lisosoma y que dentro de éste se degraden. Yoshinori Ohsumi recibió en 1966 el Premio Nobel por el descubrimiento detallado del proceso de la autofagia.
“La autofagia degrada los diferentes componentes para generar los elementos de los que estamos hechos, pero si ésta no sirve interfiere con todo el metabolismo: puede fallar la cantidad de glucosa que la célula puede utilizar o la cantidad de ATP que ésta genera o la síntesis de proteínas”. También, si falla la autofagia se pierde la función de eliminar las partes de las células que están dañadas. Esto lleva a que se acumulen las moléculas dañadas dentro de las células y haya un mal funcionamiento de éstas.
La doctora Susana Castro Obregón, quien cursó su doctorado en Biomédica Básica, explica que gracias al descubrimiento de los genes que participan en la autofagia también se ha conocido que existen mutaciones en éstos que impiden que se regeneren y reparen las células.
En enfermedades como Alzheimer y Parkinson se ha visto al microscopio que algunas vesículas que deben promover el buen funcionamiento de la autofagia están acumuladas, lo que interrumpe el proceso de regeneración. “como que se indigestan las neuronas, se queda a la mitad el proceso”. En este sentido, estas fallas pueden generar enfermedades neurodegenerativas.
Un mal funcionamiento de la autofagia en personas jóvenes está asociado a fallas en el sistema inmune. Asimismo, en enfermedades como el cáncer, la autofagia tiene un doble papel. Cuando está empezándose a formar un tumor, las células que están en medio de él no reciben nutrientes y, al no haber una regeneración celular, se evita que se desarrolle el tumor.
También una ausencia de autofagia puede provocar que las células sean más sensibles a la quimioterapia y el tumor se elimine, pero en otras ocasiones la autofagia ayuda a que la quimioterapia mate a las células tumorales. “Parece que depende del tipo de tumor si la autofagia ayuda o perjudica al tratamiento”, destaca la investigadora.
Uno de los procesos que activa la autofagia es el del “ayuno intermitente”, el cual se considera un posible método para la pérdida de peso e incluso para retrasar el envejecimiento. Sin embargo, la doctora Castro aclara que no se debe hacer sin seguimiento médico, porque si personas con diabetes o síndrome metabólico ayunan se pueden enfermar más.
Esto ocurre porque al ser uno de los inductores más importantes de la autofagia la ausencia de nutrientes, entonces, si una persona ayuna, éstos no llegan a la célula y activará la autofagia. Sin embargo, dijo la universitaria, los beneficios de esto deben medirse según el tipo de población, el género y la edad, además, de que es necesario que todo tratamiento para perder peso sea llevado de la mano con un especialista. La Dra Castro Obregon señala que en particular en la población mexicana, en donde muchas personas con síndrome metabólico, diabetes o prediabetes, no es recomendable hacer ayuno, pues resulta negativo que una persona con estas enfermedades deje de comer mucho tiempo.
“Jugar con la ingesta, hacerse pasar el ayuno, puede ser en detrimento para las personas que ya tienen problemas metabólicos, que es la mayoría de la gente y desde niños en México. No es recomendable que uno diga ‘yo solita, me voy a poner a ayunar’; hay que hacerlo, pero con tratamiento médico, porque como la autofagia es una integradora del metabolismo, entonces, el cuerpo mismo lo hace, o sea, si tú estás sana es que está funcionando bien, no necesitas retarla”.
La mejor manera y mucho más saludable y segura de inducir la autofagia, hasta en las neuronas, es el ejercicio aeróbico. También cuando falla la autofagia, esto hace que las neuronas se vuelvan senescentes y que empiecen un proceso de envejecimiento. La investigadora explica que el tubo neural es fundamental para la formación del sistema nervioso, tanto del cerebro como de la médula espinal, y han visto que en ratones que no pueden llevar a cabo la autofagia no se forma ese tubo, por lo que están estudiando por qué la autofagia es necesaria para su formación.
Entender las bases moleculares de la regulación de la autofagia y su influencia en el desarrollo y envejecimiento del sistema nervioso, es el propósito de los estudios llevados adelante por la Dra Susana Castro Obregon (scastro@ifc.unam.mx) en México. En su laboratorio, combinan estudios en rata o ratón con modelos celulares de humano, ratón o ratopín (rata topo lampiña) para estudiar la estabilidad del genoma y la senescencia, así como cultivos de embriones de ratón para estudiar el desarrollo de la médula espinal y el cerrado del tubo neural.
La autofagia es un proceso en el cual las células se comen a sí mismas cuando han cumplido su función en el organismo, nos lo explica la investigadora del Instituto de Fisiología Celular. Mantener el mecanismo de la autofagia para que sea eficiente es importante para detener el deterioro cerebral en la vejez y evitar diversas enfermedades neurodegenerativas.
Nuestro laboratorio está muy interesado en entender como los lisosomas y la autofagia participan en los procesos de envejecimiento fisiológico. Hemos demostrado que en la retina envejecida existe una disminución de la capacidad de las células de inducir autofagia y que esto correlaciona con una pérdida de la visión nocturna y muerte de las células sensibles a la luz, los fotorreceptores. Hemos demostrado que este fenotipo es muy similar al que se observa en la retina de animales deficientes de autofagia y así mismo se observa durante el envejecimiento de la retina en humanos.
Por otro lado, nuestros estudios demuestran que los animales deficientes en autofagia tienen un fenotipo de envejecimiento acelerado y que por ello son también más susceptibles a las enfermedades asociadas a la edad, como el glaucoma. Nuestra investigación se centra en entender cuáles son las alteraciones tanto a nivel celular como de tejido que aceleran esta susceptibilidad con la idea de poder buscar nuevas dianas terapéuticas que se puedan utilizar para estas y otras enfermedades asociadas a la edad.
Maracaibo, miércoles 15 de mayo del año 2024
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