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Identifican un mecanismo que recupera el equilibrio celular como respuesta al estrés

Investigadores del IRB Barcelona determinan que los niveles de la proteína MK2 indican en las células si se tienen que mantener vivas o iniciar un proceso de autodestrucción

Imagen de archivo de un laboratorio del IRB de Barcelona.

Identifican un mecanismo que recupera el equilibrio celular como respuesta al estrésIRB

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Los organismos vivos a menudo están expuestos a estímulos de estrés, ya sean generados por factores externos o internos, y necesitan responder en consecuencia. A nivel celular, el estrés suele desencadenar la activación de unas vías de supervivencia para recuperar la homeostasis -mantenimiento del equilibrio interno en los sistemas biológicos. Ahora bien, cuando el estrés es demasiado alto, se inicia un proceso de muerte celular por el cual se elimina la célula dañada. Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) Barcelona han identificado una vía que determina el destino de las células en respuesta a condiciones de estrés y han descrito un importante mecanismo que recupera el equilibrio celular. Los resultados del estudio han sido publicados en la revista 'PNAS'.

Cuando las células están expuestas a altos niveles de estrés, la vía p38-MK2 se activa de manera sostenida, fomentando la degradación de la proteína MK2, que se correlaciona con la muerte celular.

No obstante, los niveles de estrés moderados sólo desencadenan una activación temporal de la vía p38-MK2, que permite la reacumulación de MK2 y lleva a la supervivencia celular. Por lo tanto, los niveles de la proteína MK2 actúan como un indicador molecular que informa las células si se tienen que mantener vivas o iniciar un proceso de autodestrucción.

«El estudio describe un mecanismo molecular que las células pueden utilizar para traducir la activación inducida por el estrés de la vía p38a-MK2 en una respuesta biológica adecuada», afirma el jefedel laboratorio de Señalización y Ciclo Celular del IRB Barcelona, el doctor Ángel Nebreda, investigador ICREA.

«A través del uso de líneas celulares humanas y de ratón tratadas con diferentes estímulos de estrés, hemos demostrado que los niveles de expresión de MK2 están regulados por la intensidad del estrés y que son críticos para la viabilidad de las células estresadas», dice la doctora Núria Gutiérrez-Prat, que inició el trabajo y que es la primera coautora del artículo, junto con la doctora Mònica Cubillos-Rojas y la doctora Begoña Cánovas.

p38, una proteína relacionada con el estrés y el cáncer

p38 es una proteína central que regula muchos procesos celulares, modulando la actividad de otras proteínas. En enfermedades como el cáncer, se presentan alteraciones en la vía p38 y los altos niveles de actividad de p38 a veces se relacionan con un mal pronóstico, por ejemplo, en los tumores pulmonares. Asimismo, una desregulación de la vía p38-MK2 se ha relacionado con varias enfermedades en humanos, como los trastornos inflamatorios y el cáncer.

En otros estudios se investigará si la regulación de la vía p38-MK2 en respuesta a un estrés fuerte o sostenido puede funcionar como un sensor común de daño irreversible entre los tipos de células. Los investigadores también estudiarán la posible relevancia de estos mecanismos de respuesta al estrés en la causa de las enfermedades y si la respuesta al estrés difiere en situaciones patológicas.

El estudio ha contado con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación (ERC), el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia de Gestión de Ayudas Universitarias y de Investigación (AGAUR).

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