Descifrando o mecanismo molecular dos receptores de membranas

2016/11/03 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biokimika

400

En 2008 chegan os informes de saúde de 11 nenos aos investigadores. Todos estes nenos tiñan una disfunción causada polas infeccións das micobacterias. Déronse conta de que todos tiñan a mesma mutación nun receptor da membrana, que coñece o interferón gamma. A interferona gamma intervén na resposta inmunológica, polo que a existencia dunha mutación no seu receptor facía que as células non se resistisen á infección bacteriana.

“Como consecuencia desta mutación, a maquinaria celular engade ao receptor de membrana un azucre nese punto concreto, bloqueando a actividade do receptor” –sinalou Xabier Contreras, investigador da Unidade de Biofísica (UPV/CSIC) e un dos seus autores. “O destinatario non é funcional porque non está onde ten que estar. Cando a proteína chamada galectina detecta o azucre, toma o receptor e transfórmao na membrana”. A clave para que o receptor estea activo é que estea en zonas especiais das membranas –nanodomeines lipídicos– de onde a galectina extrae. A investigación serviu paira pescudar por onde se poden desenvolver os medicamentos paira os que teñen esa mutación, xa que os investigadores han visto que o receptor é funcional, posto que aínda que é una mutación, non cambia de lugar.

Con todo, o eco da investigación débese á forma en que o receptor se asocia aos nanodomeines lipídicos da membrana. “As membranas das células son como un océano –explica Xabier Contreras– no que hai pequenas illas. As proteínas da membrana poden estar presentes en calquera lugar do océano, pero só cando están nelas. Cando están fóra destas zonas compostas por determinados lípidos (principalmente compostos de colesterol e esfingolípidos), non poden exercer a súa función". Neste estudo aclárase que os receptores do interferón gamma asócianse a estes nanodomegenos. "Si no futuro obtivésemos coñecer que é o que conduce ao receptor a eses nanodomegenos e por que está activo/inactivo, estariamos en condicións de interromper ou aumentar as sinalizacións celulares actuando sobre os receptores" –sinalou o investigador da Unidade de Biofísica.

A membrana é clave

Nun principio, cando se describiu a membrana plasmática, pensouse que se trataba dunha barreira inerte que separaba o interior e o exterior da célula. Posteriormente, demostrouse que é imprescindible paira manter a integridade da célula e, ademais, a estrutura é totalmente dinámica.

“Os lípidos están a moverse constantemente a unha escala de tempo moi reducida, entre un microsegundo e dez nanosegundos. Son como una gran cidade na que todos viran dun lugar a outro. Uns crúzanse no camiño, outros se coñecen e interaccionan… Iso fai que todo sexa moi dinámico e estea moi ben regulado.”

“Non só iso, senón que grazas aos avances que se deron na lipidómica, agora sabemos que hai unhas mil especies de lípidos. O 25% do xenoma ten a función de sintetizar, regular e transportar esta diversidade inverosímil dos lípidos. Pero aínda non sabemos por que existe esa diversidade –engade Xabier Contreras–. Por que temos tantos lípidos se de feito son suficientes tres ou catro tipos de lípidos paira formar una membrana?”

Aínda non teñen claro por que hai tanta diversidade, pero saben que esa diversidade está moi regulada: cada orgánulo da célula ten a súa composición lipídica específica. Así, cada proteína ten una sinal que indica a que membrana debe asistir, xa que nela haberá lípidos que lle permitirán cumprir a súa función.

“O que agora estamos a investigar é que fai que estas proteínas se asocien ás illas lipídicas, pero é moi difícil aclaralo porque a interacción só dura uns microsegundos”.