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El estudio encuentra el interruptor molecular que controla la capacidad de organismos de adaptarse a los niveles nutritivos inferiores

Conseguir energía y los alimentos del ambiente - es decir, comiendo - es una función tan importante que se ha regulado a través de mecanismos sofisticados durante cientos de millones de años. Algunos de estos mecanismos ahora están comenzando solamente a ser desenredados. Un grupo en el centro de investigación nacional español de cáncer (CNIO) ha encontrado uno de sus componentes claves - un interruptor que controla la capacidad de organismos de adaptarse a los niveles nutritivos celulares inferiores.

La proteína implicada es RagA, que es parte del camino molecular del mTOR, cuya importancia en la regla metabólica de la actividad ahora se ha sabido por décadas. Los investigadores de CNIO han encontrado que si RagA se activa contínuo, las células no saben que no hay suficientes alimentos y así que guarde en usar energía como si los alimentos fueran abundantes.

El estudio se publica en comunicaciones de la naturaleza esta semana. El autor correspondiente es Alejo Efeyan, líder del metabolismo y de la célula que hacen señales al grupo en el CNIO, mientras que Celia de la Calle es el primer autor.

Hoy, los alimentos son siempre abundantes, pero las condiciones bajo los cuales nosotros se desarrollaron eran muy diferente. Nuestro organismo se adapta a los ciclos de introducir-ayuno, y nuestras células se preparan para responder a ellos. Hemos descubierto que la activación de RagA es dominante a nuestra adaptación al ayuno condiciona”.

Alejo Efeyan, líder del metabolismo y de la célula que hacen señales el grupo, CNIO

La importancia del camino molecular de RagA está junto con la de otros componentes que desempeñen un papel dominante en nutrición, como la insulina. Sin embargo, RagA fue determinado no que hace tiempo, y comparable poco se conoce sobre su papel en la regla del metabolismo. La comprensión de cómo las proteínas del trapo operan en la célula podría permitirnos encontrar nuevas estrategias para luchar obesidad y enfermedades obesidad-relacionadas, como hígado graso o cáncer.

La “adaptación a las fluctuaciones en niveles nutritivos es fundamental en todos los organismos vivos,” Efeyan explica. “Esto es un camino molecular antiguo, más viejo que la insulina real. Se encuentra incluso en levaduras. A pesar de esto, poco se sabe sobre cómo afecta a la fisiología normal y cómo su actividad se desregulariza en obesidad y condiciones obesidad-relacionadas.”

“Manera del ahorro” conectado

En organismos sanos, RagA descubre niveles y los interruptores nutritivos inferiores lejos por consiguiente, con metabolismo de la célula habilitando una “manera ahorro de energía”. El organismo entonces llega a ser más “frugal”, usando los recursos salvados cuando los alimentos eran abundantes.

Cuando se activa RagA, los ratones “continúan el usar de energía; no ajustan su metabolismo a los ciclos de introducir-ayuno normales. Sus células “creen que” los alimentos son abundantes todo el tiempo y que no salvan energía,” dice a Celia de la Calle, primer autor del estudio.

Los investigadores del metabolismo y de la célula que hacían señales al grupo en CNIO habían mostrado previamente la importancia de este sistema. Usando embriones de los ratones con la activación permanente de RagA, mostraron que los animales no podrían adaptarse al déficit nutritivo en el nacimiento, cuando los alimentos se entregan no más a través de la placenta.

La importancia de detectar que ayuna

En el estudio, los investigadores evitaron que RagA apagara solamente parcialmente, de modo que los ratones pudieran sobrevivir. Sin embargo, tenían cambios metabólicos que atravesaron homeostasis de la glucosa, del aminoácido, de la cetona y del lípido, entre otros.

Los ratones en el estudio vivieron alrededor nueve meses, menos de los animales normales. Los autores del estudio creen que esta es la razón por la cual no podrían descubrir signos del envejecimiento acelerado. Preveyeron que, desde el ayuno y la vida útil baja en calorías del aumento de la admisión en una cierta especie, y los mecanismos implicados están asociados al mTOR, el camino molecular en el cual RagA participa.

Además, los autores del estudio generaron ratones adultos con la activación de RagA en el hígado solamente. Los efectos numerosos fueron observados en este órgano, que desempeña un papel dominante en metabolismo energético.

¿Simulación de ventajas de ayuno?

Determinar RagA como interruptor en la “manera ahorro de energía” es el punto de partida de las nuevas líneas de la investigación. Hasta ahora, los investigadores han estudiado qué suceso cuando RagA se activa permanente: los animales nunca están en un estado ayunado, y las consecuencias a largo plazo son serias. ¿Pero qué suceso si RagA fue inhibido permanente?

“Queremos explorar este camino,” Efeyan dice. “Con la inhibición farmacológica parcial de este camino metabólico, puede ser que consigamos las ventajas metabólicas del ayuno sin las dificultades de la toma de comida limitada.”

Este estudio fue financiado por el ministerio español de la ciencia y de la innovación, el instituto de la salud de Carlos III, el Consejo de Investigación europeo, el Fondo Europeo de Desarrollo, la asociación española contra cáncer, el asiento de Fero, y el programa joven del investigador del EMBO.