Investigadores del Centro de Biología Molecular, un centro mixto del español Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), han revelado una de las causas de esa recidiva (reaparición de un tumor) y han publicado los resultados de su trabajo en la revista Cell Death and Disease.

El estudio ha sido dirigido por Miguel Ramón Campanero, investigador del CSIC del CBM-CSIC-UAM y del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) de Enfermedades Cardiovasculares y financiado principalmente por la Asociación Española Contra el Cáncer.

Los investigadores han identificado un aumento significativo del antioxidante glutatión en las llamadas «Células Iniciadoras de Tumores (CITs), una pequeña fracción de las células presentes en los tumores que sobreviven a las terapias convencionales, como la quimioterapia y la radioterapia, y que generan un nuevo tumor más resistente y agresivo que el tumor inicial.

«Aunque la mayoría de las terapias antitumorales convencionales inhiben eficientemente el crecimiento de la mayoría de las células tumorales presentes en un linfoma o una leucemia linfoide, no eliminan eficientemente las CITs, lo que permite las recidivas», señaló Campanero.

En este sentido, Alberto Hernández, primer autor del artículo y también científico del CBM-CSIC-UAM, precisó que las terapias convencionales aumentan la oxidación de las células, lo que induce su muerte. «La resistencia de las CITs a las terapias actuales se debe, precisamente, a la acumulación de agentes antioxidantes como el glutatión».

El hallazgo, informó el CSIC en una nota difundida hoy, subraya la importancia esencial del glutatión en la supervivencia de las CITs frente a estímulos inductores de estrés celular.

Los resultados de este trabajo demuestran que la inactivación genética de un gen esencial en la producción celular de glutatión, el «GCLC», aumenta el grado de oxidación de las CITs e induce su muerte; en cambio, el tratamiento con sustancias antioxidantes favorece la supervivencia y el crecimiento no solo de las CITs sino también del resto de células tumorales.

«Estos resultados cuestionan la creencia generalizada de que los antioxidantes son necesariamente beneficiosos para la salud; es posible que ni la carencia ni el exceso de antioxidantes sean beneficiosos para nuestra salud», afirmó Campanero.

Los resultados de este estudio demuestran además que el uso de un fármaco inhibidor de una de las proteínas esenciales para la síntesis celular de glutatión también aumenta el grado de oxidación de las CITs e induce su muerte.

«Este descubrimiento nos animó a comprobar la eficacia de este fármaco en un modelo animal en el que se producen de forma espontánea tumores linfáticos agresivos», ha detallado Hernández.

Los investigadores han comprobado que este fármaco inhibe notablemente el crecimiento de los linfomas en las hembras de este modelo animal, pero «sorprendentemente» no funciona en los machos.

El hallazgo de que las células tumorales de pacientes con diversos tipos de tumores linfáticos también contienen niveles anormalmente elevados de glutatión, sugiere que este fármaco podría ser de utilidad para el tratamiento de este tipo de pacientes.

Los investigadores concluyen que estos descubrimientos podrían dar pie al desarrollo de terapias más eficaces que las que se emplean en la actualidad para los tumores que afectan al sistema linfático.

02 agosto 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Según explican, el disulfuro de cisteína, uno de los antioxidantes que se forman de manera natural en la célula, se convierte en un antioxidante mucho más potente, el ácido sulfénico, cuando reacciona con un radical hidroxilo, que es por su parte una de las moléculas más oxidativas de la célula.

Moléculas naturales

Los antioxidantes son sustancias como la vitamina C, E o el glutatión, capaces de prevenir o retardar la oxidación de otras moléculas como los lípidos, las proteínas o los ácidos nucleicos. Su papel principal es proteger las células del efecto dañino de los radicales libres, moléculas que aceleran el envejecimiento y contribuyen al desarrollo de enfermedades, como cáncer, párkinson o alzhéimer, entre otras.

“Los radicales libres y las especies oxidativas del oxígeno (ROS) se generan de manera natural en el metabolismo celular y no siempre tienen un papel negativo, pues intervienen también en la correcta comunicación celular. Sin embargo, como en todos los sistemas biológicos, las células también necesitan mantener un equilibrio entre la producción de radicales libres y su eliminación”, explica Ramon Crehuet, del IQAC-CSIC. “Por eso es muy importante la función de los compuestos antioxidantes, ya que evitan el incremento de la actividad oxidativa en el interior de la célula, lo que provoca un cambio estructural y funcional de la misma acelerando su envejecimiento y favoreciendo la muerte celular”.

Uno de los principales aminoácidos de nuestro organismo, la cisteína, es un precursor de especies antioxidantes a nivel celular y su derivado disulfuro juega un papel importante en la estructura y función de proteínas, enzimas e insulina, por ejemplo. El objetivo del estudio ha sido investigar cómo el radical hidroxilo (OH), una de las especies más oxidativas de nuestro organismo, reacciona con disulfuros del aminoácido cisteína.

Nueva línea de defensa

Una de las principales conclusiones es que, al reaccionar con el radical hidroxilo, el disulfuro de cisteína se convierte en un antioxidante más potente, el ácido sulfénico (- SOH). “Estos resultados nos ayudan a entender mejor el papel antioxidante de dichos compuestos y a conocer una nueva línea de defensa contra los radicales libres”, señala otro de los coautores del estudio, Josep M. Anglada, del IQAC-CSIC.

En trabajos previos, en los que se habían estudiado modelos más sencillos, se habían determinado los mecanismos básicos de reacción entre el radical hidroxilo (OH) y las moléculas con enlaces disulfuro. La investigación de este trabajo combina trabajos experimentales, basados en la espectroscopia de masas, con el objetivo de determinar qué productos se forman en la reacción y en qué proporción, y en la aplicación de métodos de la química teórica, especialmente de mecánica cuántica y cinética. “Estos estudios permiten entender por qué se forman unos productos y no otros y hasta cierto punto predecir cómo se comportará el radical hidroxilo frente a otros disulfuros o en ambientes distintos”, concluye Anglada.

agosto 23/2020 (Diario Médico)

Investigadores de las universidades de Córdoba, Jaén y Liverpool, Reino Unido, y de los institutos Maimónides de Investigación Biomédica de Córdoba y de Biomedicina de Sevilla han demostrado una novedosa y radical acción del principal antioxidante presente en las células. El glutatión, que es como se llama el compuesto, es capaz de contribuir a la destrucción de agentes nocivos para la célula en concentraciones 100 veces menores a las consideradas necesarias sin desgaste en su actuación.

Hasta ahora, se pensaba que debería consumirse durante el proceso, por lo que el descubrimiento obliga a reenfocar el conocimiento que se tenía sobre este compuesto fundamental. Esta molécula, junto con proteínas antioxidantes, tiene un importante papel en enfermedades neurodegenerativas o en el cáncer, por lo que el conocimiento en torno a ella es importante para el diseño de nuevas terapias.

El oxígeno es esencial para la vida en el planeta. Las células de la mayoría de los organismos lo emplean para quemar los nutrientes, oxidándolos, y extraer de ellos la energía que necesitan. Estos mecanismos de obtención de energía no son inocuos, sino que dan lugar a la producción de compuestos colaterales tóxicos, que pueden dañar las moléculas que constituyen el material celular.

A lo largo de la evolución, los seres vivos han desarrollado la capacidad de sintetizar sus propias defensas frente al riesgo de estas especies reactivas de oxígeno, de las que las más conocidas son los radicales libres. A modo de extintores, los antioxidantes le sirven a la célula para minimizar los riesgos de jugar con fuego, es decir, de quemar nutrientes con oxígeno para obtener energía.

El glutatión no solo es de los extintores más antiguos que existen en la evolución, sino también el principal. El trabajo, liderado por el catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Córdoba e investigador del IMIBIC José Antonio Bárcena, describe por primera vez el mecanismo con el que trabaja este antioxidante en una cadena que implica a varias proteínas llamadas redoxinas. El trabajo, en el que se han encontrado con mayores fortalezas de este compuesto de las pensadas, ha sido publicado en Antioxidants & Redox Signaling.

Sistema de mapeo

“Sucede que los antioxidantes, al actuar frente a las especies reactivas de oxígeno, se consumen, también se oxidan. Sin embargo, hemos observado que el glutatión actúa junto a una proteína antioxidante, llamada peroxiredoxina, en la destrucción de estas especies tóxicas para la célula, en cantidades muy bajas y sin oxidarse él mismo. La operatividad de este mecanismo puede tener repercusión en el contexto de enfermedades debidas a disfunción mitocondrial acompañada de una agresión oxidativa, desde el cáncer hasta enfermedades neurodegenerativas como el párkinson”, explica Bárcena.

El estudio se ha podido realizar gracias a la utilización inicial de un organismo modelo de fácil manejo, la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), aunque los mecanismos estudiados son similares en células de los seres humanos.

Los bioquímicos y biólogos moleculares han empleado técnicas proteómicas desarrolladas en la Universidad de Córdoba por el grupo que dirige Bárcena y que permiten cartografiar todo el proteoma implicado en los procesos de reducción-oxidación de células tumorales, fundamental para modelar su metabolismo. Este sistema de mapeo sirve, por ejemplo, para conocer qué proteínas experimentan cambios oxidativos en una determinada situación y puede descubrir dianas moleculares para mejorar los tratamientos antitumorales.

febrero 08/ 2016 (SINC)

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