Publicada desde el 16 de julio de 2018 en Revista Nature Cell Biology

Descubren que proteína vinculada al estrés celular tiene un rol clave en la formación del citoesqueleto, la migración celular y el desarrollo del cerebro

Esto, gracias a su interacción con Filamina A, proteína fundamental en la unión de los microfilamentos que forman la arquitectura de la célula. Así, este avance revela una función biológica no descrita anteriormente del sensor IRE1 y podría ser la base de estudios vinculados a la metástasis en cáncer.

La investigación que fue publicada en la revista internacional de alto impacto Nature Cell Biology fue liderada por el doctor en Ciencias Biomédicas Hery Urra Zúñiga, del laboratorio de Estrés Celular y Biomedicina que dirige el doctor Claudio Hetz, derivada de la línea de estudio de respuesta a proteínas mal plegadas o UPR y sus correspondientes vías de señalización o sensores. Esta investigación es pionera en Chile y se convierte en el segundo artículo publicado en este medio de alto impacto.

Tal como explica el doctor Hetz, IRE1 es una proteína cuya función ha sido descrita como sensor de estrés celular; es decir, recoge las señales que se emanan en situación de estrés celular para que se produzca la respuesta de reparación o de muerte celular. Pero, a lo largo de sus investigaciones estableció que existen algunas otras proteínas que se ensamblan junto a ese sensor y se regulan; “lo cual, según las contribuciones del doctor Urra, podría conectarlas con otros procesos biológicos que no están vinculados al estrés celular”.

De esta forma, y gracias a una serie de investigaciones realizadas con diferentes grupos científicos tanto de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, como son el Instituto de Neurociencia Biomédica, BNI, y el Centro de Gerociencia, Salud Mental y Metabolismo, GERO; como de universidades y centros académicos internacionales en redes con ellos, establecieron que la proteína más importante que se acopla con IRE1 es Filamina A, que es una proteína que regula el citoesqueleto de actina. “El citoesqueleto es una especie de esqueleto interno de la célula, que le da su arquitectura y permite su movimiento, formado por el entrecruzamiento de microfilamentos de actina, como una especie de “mecano” en el cual las bisagras que los unen son de Filamina A. Vinculada con Filamina A, IRE1 rige y regula la reorganización del citoesqueleto”.

El estudio del doctor Urra, junto a las contribuciones de grupos de Estados Unidos, Francia y Japón, entre otros, se realizó en base a silenciar genéticamente estas proteínas, lo que determinó en los diferentes modelos utilizados –ratón, Drosophila Melanogaster o mosca de la fruta, y Zebrafish- alteraciones en la movilidad celular, lo que produjo cambios en el desarrollo embrionario o cerebral. De hecho, según el Doctor Urra “mutaciones genéticas humanas que alteran la función de Filamina A se vincula a enfermedades, como la heterotopía periventricular nodular, que es una enfermedad causada por defectos en la migración de las neuronas del cerebro.

Logros, avances y futuro

“Nuestros mayores logros fueron demostrar una nueva función biológica de una proteína ya previamente muy conocida; segundo, que esta interacción entre Filamina A e IRE1 está conservada en la evolución, ya que la observamos en insectos, peces y ratones, y que podría tener implicancias patológicas en humanos, como es el desorden cognitivo de la heterotopía periventricular nodular u otro”, añadió el doctor Hetz. Además, “este es un claro ejemplo de los frutos de los centros de investigación de excelencia de nuestro país. Esta investigación fue desarrollada en un 95% en Chile debido a la colaboración entre distintos destacados científicos nacionales, añadió el doctor Urra.

A futuro, el doctor Hery Urra estudiará la vinculación de este ensamblaje de proteinas en el desarrollo de metástasis en el cáncer, que se produce por la migración exacerbada de células tumorales. “Se sabe que IRE1 es importante en cáncer, pues está ligado a condiciones como la angiogénesis o progresión tumoral, pero no se ha buscado su vinculación con metástasis. Queremos ver qué pasa al inhibir genéticamente la función de Filamina A, a través de IRE1, alterando el citoesqueleto de actina, la migración y, por ende, tratar de modular la metástasis”.