Mediante una serie de elegantes y minuciosos experimentos, científicos liderados por investigadoras del CONICET en la Fundación Instituto Leloir (FIL) lograron establecer que un neurotransmisor – la glicina – actúa como batuta para sincronizar a la “orquesta” que forman los distintos relojes circadianos del cerebro. El trabajo es tapa de la destacada revista internacional Cell Reports.

El estudio podría favorecer, en el futuro, nuevos abordajes terapéuticos para corregir el jet lag o la fatiga en personas que trabajan de noche y mejorar la comprensión del papel de la disfunción del reloj biológico en la susceptibilidad al desarrollo de cáncer, enfermedades cardíacas, diabetes tipo II, infecciones y obesidad.

“Los resultados de nuestro trabajo son contundentes. Demostramos que la glicina es crucial para mantener la coherencia de la red circadiana”, indicó la directora del estudio, la doctora Fernanda Ceriani, investigadora principal del CONICET y jefa del Laboratorio de Genética del Comportamiento del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA), que depende del CONICET y de la FIL.

Junto a otros integrantes de su grupo, como los doctores Lia Frenkel (primera autora del estudio), Nara Muraro (actualmente en el Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBioBA, CONICET-Instituto Partner de la Sociedad Max Planck), Guillermo Bernabó y Juan Romero, Ceriani realizó experimentos con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), muy empleada como modelo de investigación porque presenta genes, funciones biológicas y versiones básicas de muchos de los comportamientos de organismos más complejos, como los humanos.

“Logramos identificar cinco genes que están involucrados en la transmisión de información a través del neurotransmisor glicina. Encontramos a la enzima que la produce, el transportador que la desplaza y sus receptores específicos”, explicó Frenkel.

Por su parte Ceriani indicó que la desregulación del transporte o síntesis de glicina en algunas neuronas reloj enlenteció el reloj biológico de las moscas (¡casi en una hora!) sin afectar su ritmo ni otros aspectos de su actividad motora. “Sin embargo, el bloqueo de algunos receptores de ese neurotransmisor producía un comportamiento del sueño y vigilia totalmente caótico (arrítmico)”, aseguró.

Estudios previos habían determinado que un neuropéptido llamado PDF (pigment dispersing factor) opera como regulador de la sincronización de los relojes circadianos, pero el rol de glicina en ese proceso no se había establecido. Con este trabajo, Ceriani y sus colegas pudieron demostrar que el “reloj central” de la mosca, formado por las neuronas laterales ventrales, “actúa como un director de orquesta que se apoya como mínimo en dos batutas: PDF y glicina”, destacó Ceriani.

“La glicina actúa como un neurotransmisor inhibitorio: calla de manera transitoria a distintos relojes para que el conjunto suene armoniosamente”, agregó Ceriani.

El trabajo demostró que el “reloj central” de la mosca actúa como un director de orquesta que sincroniza – a lo largo del día – los distintos relojes circadianos del cerebro apoyándose como mínimo en dos batutas: los neurotransmisores PDF y glicina.

Dado que el estudio demuestra que glicina también está presente en Drosophila, se podrá acelerar la investigación básica no solo de los relojes circadianos, sino también de diferentes enfermedades provocadas por la disfunción de esta vía, como hiperplexia (también conocida como enfermedad del sobresalto) y encefalopatía por glicina. Asimismo, el modelo puede ayudar a comprender mejor cómo participa este neurotransmisor en la transmisión del dolor y conducir así al diseño futuro de analgésicos más eficaces.

El estudio de esa mosca tiene varias ventajas. Explorar un proceso biológico en Drosophila toma unas pocas semanas, ya que su ciclo de vida es corto; en cambio, en el ratón demanda varios meses. “Por otra parte, la manipulación de sus genes es más fácil, rápida y económica”, indicó Frenkel.

enero 30/2022 (Dicyt)

Las glicocolas, o glicinas, un aminoácido que los humanos obtienen de la comida, son un alimento crucial para el metabolismo en las células del cáncer, según una investigación que publica la revista Science (DOI:10.1126/science.1218595) .

Desde hace casi un siglo los investigadores han sabido que las células del cáncer son muy peculiares en sus apetitos y devoran la glucosa con un entusiasmo que las células normales no comparten.

Ahora han descubierto que la ingesta de glucosa es solo una parte del metabolismo del cáncer.

Los investigadores del Instituto Broad y el Hospital General de Massachusetts analizaron 60 cepas de células cancerosas bien conocidas para determinar cuál de los más de 200 metabolitos eran consumidos por las células que se dividían más rápido.

El estudio, que resultó en la primera descripción en gran escala del metabolismo del cáncer, apunta al papel clave que desempeña el más pequeño de los aminoácidos, la glicina, en la proliferación del tumor.

“Hay un interés creciente por el papel del metabolismo en el cáncer, pero hasta ahora los estudios se han enfocado en una o dos sendas muy específicas”, dijo el autor principal Vamsi Mootha, codirector del Programa de Metabolismo en el Instituto Broad.

“Nosotros emprendimos con un enfoque imparcial para observar todo el metabolismo y así emergió la relevancia de la senda de la glicocola”, agregó.

Motha y sus colegas desarrollaron una técnica que les permitió medir el flujo de metabolitos, que son los precursores y productos de las reacciones químicas que ocurren en el cuerpo.

La mayor parte de las veces, cuando los investigadores miden los metabolitos, lo que toman es una imagen de los niveles de metabolitos en un momento determinado.

El artículo señaló que “al igual que la fotografía de una autopista no revela cuán rápido se mueve el tránsito, esas mediciones no muestran cuáles son los metabolitos que las células consumen o expelen rápidamente”.

El equipo aplicó la técnica a una colección de 60 cepas de células de cáncer que los científicos han estudiado durante muchas décadas, y sobre las cuales se conocen bien su sensibilidad a diferentes medicamentos, la actividad de genes y proteínas, las tasas de división celular y otros datos referidos a nueve tipos de tumores.

Uno de los resultados más impresionantes del análisis de datos fue ver cómo el patrón de consumo de glicina está relacionado con la velocidad de división de las células cancerosas.

En las células que se dividen con más lentitud se liberan pequeñas cantidades de glicina en el medio de cultivo, pero cuando están presentes las células que se dividen rápidamente, el consumo de glicina es voraz.

Los investigadores anotaron que muy pocos son los metabolitos que tienen este patrón inusitado por el cual las células de rápida división consumen el metabolito, en tanto que las de división lenta lo producen.
octubre 23/2012  (EFE)

Tomado del Boletín de Prensa Latina: Copyright 2012 “Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.”

Mohit Jain, Roland Nilsson, Sonia Sharma, Nikhil Madhusudhan, Toshimori Kitami, Amanda L. Souza, et. al. Metabolite Profiling Identifies a Key Role for Glycine in Rapid Cancer Cell Proliferation. Science mayo 25/2012: 1040-1044.

La investigación realizada por Cecilio Giménez y Pablo Lapunzia de IdiPAZ, el Instituto de Investigación del Hospital Universitario La Paz (Madrid), en colaboración con Beatriz López-Corcuera de la Universidad Autónoma de Madrid, ha logrado identificar una nueva mutación en GlyT2, gen para el transporte de glicina, que causa la hiperekplexia.

«La mutación en el gen GlyT2 reduce la absorción de glicina, lo cual disminuye la cantidad de glicina y, posteriormente, impide a la larga la transmisión de la señal inhibidora», afirma Beatriz López-Corcuera.

Los investigadores registraron la alteración en ocho personas de España y Reino Unido que sufren la enfermedad neurológica caracterizada por una respuesta exagerada a estímulos como el tacto o el ruido.

El mayor logro, según Lapunzina, es la identificación de un grupo de pacientes con una alteración específica en ese gen y que confiere a estas personas una proteína que no funciona correctamente. «Tener el defecto molecular identificado permite un correcto asesoramiento genético y poder realizar estudios al resto de los familiares».

El estudio se suma a otra investigación divulgada en la misma publicación y realizada por científicos ingleses con los que el equipo de IdiPAZ realizó investigaciones conjuntamente y estudios en pacientes de España e Inglaterra de forma coordinada.

El trabajo analizó a 93 pacientes de hiperekplexia e identificó 19 nuevas mutaciones recesivas en GlyT2. El experimento mostró que las mutaciones provocaban una pérdida de la absorción de glicina. Este trabajo establece las mutaciones en el gen GLYT2 como segunda causa principal de la enfermedad del sobresalto.

«La identificación de la causa de una enfermedad contribuye al mejor conocimiento de la misma y en ocasiones a un mejor tratamiento», explica Lapunzina, quien afirma que su equipo pretende continuar con la linea de investigación sobre hiperekplexia.

Otra de las líneas de investigación abierta del Instituto de Investigación en cierta forma relacionada con el reciente trabajo, es el estudio de los pacientes con Síndrome de Dravet, una encefalopatía epiléptica compleja y poco frecuente.
agosto 13/2012 (Diario Médico)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Cecilio Gimenez, Gonzalo Perez-Siles, Jaime Martinez-Villarreal, Esther Arribas-Gonzalez, Esperanza Jimenez, Enrique Nunez. A novel dominant hyperekplexia mutation Y705C alters trafficking and biochemical properties of the presynaptic glycine transporter GlyT2. J. Biol. Chem. jbc.M111.319244.Jun 29, 2012

Desde hace casi un siglo los investigadores han sabido que las células del cáncer son muy peculiares en sus apetitos y devoran la glucosa con un entusiasmo que las células normales no comparten.

Ahora han descubierto que la ingesta de glucosa es solo una parte del metabolismo del cáncer.

Los investigadores del Instituto Broad y el Hospital General de Massachusetts analizaron 60 cepas de células cancerosas bien conocidas para determinar cuál de los más de 200 metabolitos eran consumidos por las células que se dividían más rápido.

El estudio, que resultó en la primera descripción en gran escala del metabolismo del cáncer, apunta al papel clave que desempeña el más pequeño de los aminoácidos, la glicina, en la proliferación del tumor.

«Hay un interés creciente por el papel del metabolismo en el cáncer, pero hasta ahora los estudios se han enfocado en una o dos sendas muy específicas», dijo el autor principal Vamsi Mootha, codirector del Programa de Metabolismo en el Instituto Broad.

«Nosotros emprendimos con un enfoque imparcial para observar todo el metabolismo y así emergió la relevancia de la senda de la glicocola», agregó.

Motha y sus colegas desarrollaron una técnica que les permitió medir el flujo de metabolitos, que son los precursores y productos de las reacciones químicas que ocurren en el cuerpo.

La mayor parte de las veces, cuando los investigadores miden los metabolitos, lo que toman es una imagen de los niveles de metabolitos en un momento determinado.

El artículo señaló que «al igual que la fotografía de una autopista no revela cuán rápido se mueve el tránsito, esas mediciones no muestran cuáles son los metabolitos que las células consumen o expelen rápidamente».

El equipo aplicó la técnica a una colección de 60 cepas de células de cáncer que los científicos han estudiado durante muchas décadas, y sobre las cuales se conocen bien su sensibilidad a diferentes medicamentos, la actividad de genes y proteínas, las tasas de división celular y otros datos referidos a nueve tipos de tumores.

Uno de los resultados más impresionantes del análisis de datos fue ver cómo el patrón de consumo de glicina está relacionado con la velocidad de división de las células cancerosas.

En las células que se dividen con más lentitud se liberan pequeñas cantidades de glicina en el medio de cultivo, pero cuando están presentes las células que se dividen rápidamente, el consumo de glicina es voraz.

Los investigadores anotaron que muy pocos son los metabolitos que tienen este patrón inusitado por el cual las células de rápida división consumen el metabolito, en tanto que las de división lenta lo producen.
mayo 29/2012 (EFE)

Tomado del Boletín de Prensa Latina: Copyright 2012 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Mohit Jain, Roland Nilsson, Sonia Sharma, Nikhil Madhusudhan, Toshimori Kitami, Amanda L. Souza, et. al. Metabolite Profiling Identifies a Key Role for Glycine in Rapid Cancer Cell Proliferation. Science mayo 25/2012: 1040-1044.