Un equipo de investigación de las Universidades de Almería, Miguel Hernández de Alicante y Zaragoza, en colaboración con la fundación FISABIO, ha determinado las características de la proteína PADI4, presente en muchas células del organismo. Los resultados del trabajo confirman que, cuando se producen alteraciones en su comportamiento, se favorece la aparición y progresión del cáncer. El conocimiento de estos mecanismos servirá para el desarrollo de estrategias que mejoren su función.
El filósofo inglés Francis Bacon decía que no hay belleza perfecta que no tenga alguna rareza en sus proporciones. Por eso, el organismo, a pesar de ser una máquina en la que todos sus elementos y funciones se acompasan en una misma dirección, a veces sufre un ‘cortocircuito’ que hace que alguna de sus piezas falle y deje de ser perfecta.
Es lo que ocurre con las enfermedades autoinmunes. Las células del sistema inmunológico responsables de actuar frente a una amenaza externa se convierten en enemigas de sus propias compañeras y las atacan. Es necesario conocer cómo es el proceso en el que cambian su función original y qué componentes son los últimos responsables de este comportamiento para ajustar las piezas y que la maquinaria vuelva a funcionar como se espera.
En estos casos, el organismo tiene que luchar no solo con el daño que viene de fuera, sino también con el que se crea en sus propias filas. Sun Tzu en ‘El Arte de la Guerra’ decía: “Para conocer a tu enemigo debes convertirte en tu enemigo”. Así, para investigar sobre las enfermedades que surgen desde dentro y que aún no tienen cura, como el cáncer, los expertos deben entrar en el campo de batalla con estas células díscolas y estudiar a fondo cómo se comportan para atacarlas desde el corazón de su escuadrón.
En esta línea, un equipo de investigación de las universidades de Almería, Miguel Hernández de Alicante y Zaragoza, en colaboración con la Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de la Comunidad Valenciana (FISABIO), ha caracterizado la proteína PADI4. Es la responsable de un proceso llamado citrulinación que participa en la respuesta inmune en las células. El sistema inmunitario actúa frente a estas proteínas citrulinadas generando enfermedades autoinmunes, como la artritis reumatoide. Se encuentra en multitud de células y tejidos del organismo y se sabe que está implicada, además, en la proliferación del cáncer.
Los investigadores han confirmado por primera vez la presencia de la proteína PADI4 en el cáncer pancreático, de colon y de cerebro.
El objetivo del trabajo es conocer cómo es PADI4, cómo se comporta ante determinadas circunstancias, es decir, la forma en la que actúa cuándo se activa o se inhibe, y con qué otras proteínas se relaciona. Los resultados obtenidos abren nuevas vías para comprender, además, procesos inflamatorios y las respuestas del sistema inmunológico provocados por esta enzima. En un artículo publicado en la revista Archives of biochemistry and biophysics los expertos presentan los experimentos realizados en los que analizan en qué condiciones PADI4 realiza la regulación de la función de otras proteínas, entre las que se encuentra la conocida como p53, responsable de frenar el crecimiento de células cancerosas.
La comunidad científica ya era conocedora de que PADI4 se expresa en una gran variedad de tipos de cáncer y que su presencia en sangre puede usarse para el diagnóstico de tumores. Sin embargo, los investigadores de este trabajo han confirmado por primera vez la existencia de esta proteína en el cáncer pancreático, de colon y de cerebro analizando y comparando sus niveles en diferentes líneas de células cancerosas.
Los expertos han realizado experimentos con diferentes técnicas en laboratorio en un estudio multidisciplinar. “Debíamos conocer en qué condiciones esta proteína es más estable, cuáles son sus funciones en el núcleo celular o en qué procesos podría inhibirse”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Almería Ana Cámara, autora del artículo.
La investigadora de la Universidad de Almería Ana Cámara, coautora del artículo.
Relaciones tóxicas
Los investigadores se han centrado en estudiar las propiedades biofísicas de PADI4 y en cómo actúa en distintas condiciones de temperatura y pH. Los estudios con diferentes líneas celulares cancerosas han permitido reconocer su presencia en diferentes localizaciones. Además, la han relacionado con la expresión de otra proteína responsable de evitar el desarrollo de tumores, la p53. Han constatado que PADI4 impide que p53 realice correctamente su función.
Una de las conclusiones del estudio ha sido determinar el rango de pH en el que actúa la proteína o la temperatura en la que se modifica su estructura. “Hemos verificado que PADI4 mantiene una mayor estabilidad en un rango de 7-8 de pH. En otras condiciones, la proteína modifica su estructura y se pliega de manera diferente, lo que da lugar a cambios funcionales. Entonces, el sistema inmune la reconoce como extraña y provoca procesos inflamatorios, entre otras consecuencias”, concluye el investigador de la Universidad Miguel Hernández José Luis Neira, también autor del artículo.
En el caso de p53, un supresor del cáncer, PADI4 impide desarrollar su misión antitumoral. “Esta proteína responde ante el daño del genoma. Si hay una mutación, p53 reconoce que algo no está bien y frena el crecimiento y división de las células cancerosas. Sin embargo, PADI4 provoca que p53 no realice su función y el cáncer siga proliferando”, añade la investigadora de FISABIO Camino de Juan, coautora del artículo.
De izquierda a derecha: Salomé Araujo, José Luis Neira y Camino de Juan, investigadores responsables del estudio.
Siguiendo los consejos de Sun Tzu: “Si utilizas al enemigo para derrotar al enemigo, serás poderoso en cualquier lugar a donde vayas”. Los estudios continúan para determinar más profundamente la acción de esta enzima y cómo podría utilizarse para revertir la proliferación de las células cancerosas. El soldado, en principio desertor, lucha de nuevo contra el enemigo, como podría decir el maestro, filósofo, general y estratega militar chino. De esta manera, se avanza en el conocimiento para que la maquinaria no deje de funcionar y la belleza perfecta que supone el cuerpo del ser humano disminuya sus rarezas.
Más información en #CienciaDirecta: Relacionan una proteína con el desarrollo de células cancerosas de colon, páncreas y cerebro
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