Los investigadores capturan los momentos clave en la muerte celular

Científicos del Walter y Eliza Hall Institute han visualizado por primera vez los cambios moleculares en una proteína crítica en la muerte celular, que fuerza a las células a morir

El descubrimiento ofrece pistas importantes sobre cómo se produce la muerte celular, y podría dar lugar a nuevas clases de medicamentos que controlen si las células enfermas viven o mueren.

La muerte celular, denominado apoptosis, es importante para controlar el número de células en el cuerpo. Se han relacionado los defectos en la muerte celular con el desarrollo de enfermedades como el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas. Una insuficiencia en la muerte celular puede causar cáncer al permitir que las células se vuelvan inmortales, mientras que un excesiva muerte celular en las neuronas puede ser una causa de enfermedades neurodegenerativas.

El Dr. Peter Czabotar, el profesor Peter Colman y sus colegas de la división de Biología Estructural del Instituto, junto con el Dr. Dana Westphal de la división de Cáncer del Instituto de Genética Molecular, hicieron el descubrimiento, que se publica en el último número de la revista Cell.


Los científicos del Walter y Eliza Hall Institute han visualizado por primera vez los cambios
moleculares en una proteína crítica en la muerte celular que fuerza la muerte de las células.
(Crédito: Imagen cortesía de Walter y Eliza Hall Institute)

El Dr Czabotar dice que se sabe hace mucho tiempo que la activación de la proteína BAX es un evento importante que conduce a la apoptosis, pero hasta ahora no se sabía cómo se producía esta activación. «Uno de los pasos clave en la muerte celular es que se perforan agujeros en una membrana en la célula, la membrana mitocondrial«, dice el Dr. Czabotar. «Una vez que esto ocurre, la célula llega hasta la muerte. La proteína BAX es responsable de la perforación de los agujeros en la membrana mitocondrial, y la visualización de su activación nos lleva a un paso más cerca de comprender la mecánica de la muerte celular».

Utilizando el Sincrotrón Australiano, el Dr. Czabotar y sus colegas pudieron obtener detalladas imágenes tridimensionales del cambio de forma de BAX a medida que se mueve de su forma inactiva a una activa. La forma activa rompe las membranas mitocondriales, eliminando el suministro de energía de la célula y causando la muerte celular.

«Mediante el uso de potentes haces de rayos X creadas por el sincrotrón, se obtuvieron estructuras de BAX que resultaron realmente emocionantes», dice el Dr. Czabotar. «BAX se activa cuando se unen a ella pequeños fragmentos de proteína llamados péptidos BH3. Vimos que estos péptidos abren la molécula de BAX igual como una llave abre un candado. Esta forma desbloqueada de BAX se puede unir a otra molécula de BAX, y así pueden formar complejos BAX más grandes que pueden ir a romper las membranas de la célula.

«Además de explicar los detalles de cómo se produce la muerte celular, nuestra investigación podría proporcionar pistas sobre cómo diseñar posibles nuevos agentes terapéuticos que apunten a BAX», dijo el Dr. Czabotar. «Ahora que podemos ver cómo cambia su forma BAX para pasar de la forma inactiva a la activa, podría ser posible bloquear la activación de BAX para prevenir la muerte celular en condiciones tales como los trastornos neurodegenerativos, en donde la enfermedad es causada por la muerte celular excesiva. De manera similar, agentes que lleven a BAX a su forma activa podrían forzar la muerte de las células inmortales tales como las células cancerosas, proporcionando la base para una potencial nueva clase de agentes anticáncer «.

La investigación fue apoyada por el National Health and Medical Research Council, el Consejo Australiano de Investigación, la Fundación Australiana de Investigación del Cáncer, Cancer Council Victoria, la Fundación Alemana de Investigación, la Sociedad de Leucemia y Linfoma (EEUU) y el Gobierno de Victoria.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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