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El tratamiento de cataratas sin cirugía puede consistir en la activación de la proteína protectora
La capacidad de la lente en el ojo humano para cambiar el enfoque se basa en una densa formación de proteínas que puede dar lugar a grumos que nublan la lente y provocan cataratas, excepto por proteínas protectoras especiales que lo impiden. Ahora, un equipo en Munich, Alemania, ha descubierto un mecanismo de activación que puede activar una de estas proteínas protectoras para mantener la lente despejada.
El equipo, de la Technische Universitaet Muenchen (TUM), escribe sobre sus hallazgos en una reciente edición en línea del Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
Sugieren que el descubrimiento puede conducir a tratamientos alternativos para las cataratas que no requieren cirugía.
Las células de la lente realizan una hazaña notable. Producen una combinación densa de proteínas que confieren a la lente su poder de refracción (su capacidad de cambiar el enfoque para que podamos ver los objetos distantes y cercanos) y al mismo tiempo mantener la lente despejada.
Para superar el problema de la nubosidad, las células del cristalino producen y eliminan proteínas de una forma completamente diferente a otras células: las hacen una vez en la etapa embrionaria y las conservan de por vida. A diferencia de las proteínas en el resto de nuestro cuerpo, las de nuestros lentes son tan antiguas como nosotros.
Pero para hacer que las proteínas duren toda la vida, las células de la lente tienen que mantenerlas en un estado disuelto, o se agrupan y producen la nubosidad que es característica de las cataratas.
Y aquí está la clave del descubrimiento del equipo alemán: han encontrado uno de los mecanismos que la célula utiliza para mantener las proteínas en un estado disuelto durante tanto tiempo.
Dos proteínas cristalinas detienen a otras proteínas que se agrupan
Los científicos ya sabían que dos proteínas relacionadas con "choque térmico", ?A-crystallin y ?B-crystallin, estaban involucradas. Las proteínas de choque térmico están presentes en todas las células humanas y ayudan a detener el aglutinamiento de otras proteínas cuando la célula experimenta un fuerte calor o estrés.
Pero hasta este estudio, poco se sabía sobre la estructura y el comportamiento de los dos cristalins, a pesar de la investigación intensiva, como explica el autor del estudio Johannes Buchner, profesor de biotecnología en TUM:
"El gran desafío en el análisis de estos dos tipos de cristalino radica en su variedad desmesurada. Estas proteínas existen como una mezcla de formas muy diferentes, cada una de las cuales comprende un número variable de subunidades. Esto hace que sea muy difícil distinguir las estructuras individuales entre sí. "
El interruptor molecular activa la proteína protectora
Hace unos años, los científicos de TUM resolvieron el misterio de una de las proteínas cristalinas: decodificaron la estructura molecular de una de las formas más importantes de ?B-crystallin. La proteína está hecha de 24 subunidades.
En condiciones normales, cuando una célula de lente no está estresada, la proteína existe en la forma que los científicos decodificaron. Pero se dieron cuenta de que esto es solo una forma de reposo, y no la forma que ayuda a prevenir el aglutinamiento de otras proteínas. Entonces razonaron que debe haber un mecanismo de conmutación que desencadena la formación de formas activas de la proteína.
En el estudio describen cómo encontraron el desencadenante: cuando la célula está expuesta al estrés, como el calor, los grupos fosfato se unen a la proteína cristalina, lo que hace que se disuelva en sus subunidades. Las subunidades de proteínas se unen a otras proteínas y las detienen. Esta es la forma activa del crystallin.
El principal desafío al que se enfrentó el equipo fue resolver la estructura de la proteína, como explica el coautor Sevil Weinkauf, profesor de microscopía electrónica en TUM:
"Imagina que solo tienes unas pocas fotos de la sombra de una taza de café y quieres inferir la forma de la taza. Ahora, si crees que eso suena difícil, trata de imaginar que no tienes una sola taza, sino un armario lleno. de China que quieres deducir de las sombras proyectadas. Es precisamente este desalentador desafío el que encontramos para ?B-crystallin ".
El equipo cree que su descubrimiento de cómo se comporta el crystallin podría conducir a nuevos tratamientos para las cataratas que no requieren cirugía. Es posible desarrollar un fármaco que active el mecanismo ?B-crystallin para aclarar las lentes nubladas.
También podría haber otras aplicaciones, porque la proteína también juega un papel en otras células. Por ejemplo, es demasiado activo en las células cancerosas y puede evitar que se suiciden. En ese ejemplo, podría desarrollarse un fármaco para desactivar la proteína.
Los fondos de la German Research Foundation ayudaron a financiar el estudio.
En 2012, investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri en los EE. UU. Descubrieron que las gotas para los ojos que contienen un antioxidante pueden prevenir o curar las cataratas y otros trastornos oculares degenerativos.
Un estudio ha descubierto por primera vez un gen relacionado con la miocardiopatía dilatada familiar de inicio en la infancia, una de las enfermedades más comunes del músculo cardíaco en los niños. Los investigadores esperan que sus hallazgos den lugar a terapias genéticas que ofrezcan perspectivas mucho mejores para los pacientes que los tratamientos actuales. Las estimaciones actuales sugieren que alrededor de 1 de cada 1,000 personas tiene miocardiopatía dilatada (MCD), una enfermedad que gradualmente debilita y agranda el músculo cardíaco, lo que puede provocar insuficiencia cardíaca y muerte prematura.
Berry Wine actúa como una sabrosa droga para diabéticos
Investigadores de la Universidad de Illinois han descubierto compuestos durante un análisis de compuestos bioactivos en los vinos azules y moras de Illinois, que bloquean las enzimas responsables de la absorción y asimilación de carbohidratos, convirtiéndolos en una opción sabrosa para disminuir los niveles de azúcar en la sangre de los diabéticos. Elvira de Mejía, profesora de química alimentaria y toxicología alimentaria de la Universidad de Illinois, dijo: "Estamos pensando en una bebida de fruta fermentada des-alcoholizada que optimizaría la inhibición de las enzimas alfa-amilasa y alfa-glucosidasa y también haría uso de los otros componentes bioactivos saludables de los vinos.
