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ANN ARBOR– Hace tres décadas, la Isla Rapa Nui (Isla de Pascua) ya famosa por sus moai, ofreció al mundo una nueva maravilla: la rapamicina, un medicamento que en las tres últimas décadas ha sido utilizado para impedir que el cuerpo rechace los trasplantes de órganos y médula ósea.
Más recientemente, la rapamicina (sirolimus) está atrayendo la atención debido a sus potenciales en la lucha contra el cáncer y la neuroprotección, así como las terapias contra el envejecimiento.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Michigan creen haber descubierto una nueva vía celular en que la rapamicina funciona, lo que esperan podría expandir aún más los usos del medicamento.
La rapamicina funciona enfocándose en un regulador maestro del crecimiento celular en nuestras células llamado mTOR, inhibiendo el crecimiento celular. Esto produce un potente medicamento contra el cáncer, que se caracteriza por el crecimiento celular descontrolado. La inhibición de mTOR también desencadena la autofagia, un proceso mediante el cual los lisosomas -llamados centros de reciclaje de las células- limpian las proteínas mal plegadas y orgánulos dañados. Estas proteínas y orgánulos se transforman en aminoácidos y azúcares y son reutilizados por la célula.
“La función principal del lisosoma es mantener el estado saludable de la célula porque degrada las cosas dañinas dentro de la célula”, dijo Xiaoli Zhang, investigadora postdoctoral en el Departamento de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo de la Universidad de Michigan. “Durante las condiciones de estrés, la autofagia puede conducir a la supervivencia celular al degradar los componentes disfuncionales y proporcionar los componentes básicos de las células, como los aminoácidos y los lípidos”.
Los investigadores han pensado durante mucho tiempo que la rapamicina se dirige a más de una vía celular. Ahora, Zhang y sus colegas han descubierto de qué vía se trata: un canal de iones de calcio en la membrana lisosomal llamada TRPML1. El descubrimiento potencialmente expande los usos de la rapamicina. Sus resultados se publican en PLOS Biología.
La autofagia es crucial para la salud celular, ya que sirve como la ruta de reciclaje para mantener la calidad de las proteínas y los orgánulos. Las células se llenan de proteínas y orgánulos disfuncionales durante el proceso natural del envejecimiento, y especialmente en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y de Parkinson. La autofagia, a su vez, es muy dependiente de la actividad lisosomal y el TRPML1 es crítico en la regulación de la función lisosómica.
“Sin este canal, obtienes neurodegeneración”, dijo Haoxing Xu, investigador principal del estudio. “Si estimulas el canal, es anti-neurodegeneración”.
Los autores principales, Zhang y Wei Chen, dijeron estar contentos con el avance que han descubierto.
“Creemos que el TRPML1 lisosomal puede contribuir significativamente a los efectos neuroprotectores y antienvejecimiento de la rapamicina”, dijo Chen. “Ofrece una perspectiva para desarrollar la próxima generación de rapamicina, que tendrá un efecto más específico en la enfermedad neurodegenerativa”.
Xiaoli Zhang
Wei Chen
Haoxing Xu
Estudio: Rapamycin directly activates lysosomal mucolipin TRP channels independent of mTOR
