Descubren un nuevo mecanismo celular implicado en la disminución de las mutaciones y de los efectos de antibióticos o antitumorales

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El trabajo, dirigido por el Profesor Jesús Blázquez, miembro La Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), describe el funcionamiento de una bomba celular para evitar mutaciones y expulsar compuestos "dañinos", como antibióticos o antitumorales. La investigación se ha publicado en el último número de la revista PLoS Genetics.

Las células de los seres humanos están programadas para actuar frente a posibles agresiones externas, una función que, entre otras implicaciones, les permite generar resistencias frente a los antibióticos o desarrollar defensas contra los compuestos antitumorales. Ahora ya no sólo se sabe que la producción de mutaciones facilita estos efectos celulares, sino que también existe un mecanismo capaz de limitar el desarrollo de estas mutaciones a largo plazo.

Un trabajo, dirigido por el doctor Jesús Blázquez, miembro La Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI) e investigador del CSIC en el Centro de Nacional de Biotecnología (CSIC), en Madrid, ha descubierto cómo funciona una de estas maquinarias que poseen algunas células y que son capaces de mantener el número de mutaciones en niveles bajos. Y es que, como adelanta el Dr. Blázquez, “mientras que a corto plazo la producción de mutaciones puede tener efectos celulares positivos, a largo plazo la acumulación de mutaciones puede ser contraproducente para las células”; de hecho, se ha observado que la acumulación de muchas de estas mutaciones puede ejercer efectos negativos, como el envejecimiento o incluso la muerte, contra las propias células que las originan. Consecuentemente, algunas células desarrollan mecanismos para disminuir dicha acumulación de mutaciones.

Algunos tipos de células hipermutadoras (con una alta tasa de mutación) pueden escapar a este destino aumentando la expresión de una bomba de expulsión preparada para exportar sustancias oxidativas específicas (que son las precursoras de muchas mutaciones) y, consecuentemente, para reducir su número. Esta sobreexpresión puede conferir simultáneamente ciertas características de interés, como resistencia antibiótica, protección frente a las especies de oxígeno reactivo y antimutabilidad.

Utilizando un modelo bacteriano de Escherichia coli, el grupo del Centro Nacional de Biotecnología-Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descrito cómo actúa la bomba NorM, perteneciente a la familia MATE (familia de extrusión de múltiples fármacos y tóxicos), presente en la mayoría de los seres vivos (incluidos los seres humanos).

Partiendo del modelo hipermutador de E. coli, se ha estudiado la existencia de genes capaces de revertir el carácter hipermutable; además, se ha evidenciado cómo, entre otras funciones, la expresión de NorM es responsable de un descenso en la tasa de mutación de cepas con una reparación deficiente de 8-oxoguanina (una de las lesiones oxidativas más frecuentes del ADN). El estudio muestra la habilidad de NorM para reducir el nivel intracelular de especies reactivas de oxígeno, protegiendo a las células del estrés oxidativo.

Como explica el Dr. Jesús Blázquez, “hasta ahora el papel asignado a las bombas de expulsión era exclusivamente de detoxificación, expulsando agentes nocivos como es el caso de los antibióticos o los fármacos antitumorales”; sin embargo, añade, “nuestra investigación desvela que estas bombas pueden tener otras funciones, como disminuir el número de mutaciones, limitando el efecto perjudicial de las mismas”.

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