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Descubren “muelle molecular”, clave para el funcionamiento del corazón

El estudio efectuado en Nueva York describe el hallazgo como un nuevo mecanismo de regulación de la elasticidad de la proteína titina.

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Un trabajo realizado por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) y de la Universidad de Columbia en Nueva York, dieron a conocer el hallazgo de un “muelle molecular” cuya función sería clave para regular una proteína que permite el funcionamiento de los músculos y el corazón.

Los resultados publicados en la revista Nature Communications describen este descubrimiento como un nuevo mecanismo de regulación de la elasticidad de la proteína llamada titina.

“La proteína ‘gigante’ o titina, es esencial para el funcionamiento de los músculos en general, y del corazón en particular. Un ejemplo de esto es que mutaciones en el gen de la titina ocasiona miopatías y miocardiopatías”, explica Jorge Alegre-Cebollada, uno de los autores principales del estudio.

El experto señala que el “muelle molecular” ayuda a que las células de los músculos se contraigan en sintonía, además, es uno de los mecanismos con la capacidad de determinar la elasticidad de titina en ciertas regiones conocidas como dominios inmunoglobulina.

Bajo este contexto, los investigadores pusieron en práctica algunos métodos de bioinformática y de biología estructural. De esta forma, el equipo de trabajo encontró que estos dominios inmunoglobulina incluían un contenido elevado de un aminoácido muy especial, la cisteína.

“En una proteína, cuando dos cisteínas están próximas, pueden originar un enlace químico entre ellas, llamado puente disulfuro”, menciona Alegre-Cebollada, para informar de que también observaron que muchos de los dominios inmunoglobulina de titina podían establecer estos puentes disulfuro y, además, que era posible que se produjera un intercambio dinámico de estos puentes disulfuro, denominado isomerización.

Actualmente, los investigadores están analizando cómo la modificación del estado rédox de titina es empleada por el organismo como mecanismo de modulación de la actividad muscular y cardiaca, y cómo diferentes padecimientos pueden intervenir con la actividad mecánica de la proteína, resultando en pérdidas funcionales.

Los descubrimientos mecánicos que hemos dado a conocer han sido posibles gracias a sistemas reconstituidos in vitro, de los cuales hemos aprendido mucho. El objetivo ahora es entender cómo estos principios básicos emergen en el ser vivo, que es lo que pretendemos en mi grupo mediante un enfoque multidisciplinar que incluye lo mejor de la fisiología, la biología, la física y la bioquímica.