Los ovarios de moscas de la fruta afectadas por cáncer (izquierda) y sanas (derecha) poseen un aspecto muy diferente. En la segunda imagen se aprecian los efectos de la caquexia. (David Bilder y Alejandra Figueroa-Claravega)

Dos estudios independientes que se publican en el último número de «Developmental Cell» revelan que la molécula ImpL2, secretada por los tumores, dirige la pérdida de tejido adiposo y muscular en modelos de cáncer en mosca de la fruta, replicando los elementos clave de la caquexia de origen tumoral en los humanos. Los responsables de estas investigaciones creen que sus hallazgos podrían servir para desarrollar terapias frente a este síndrome en pacientes oncológicos. Se calcula que en torno al 20 por ciento de las muertes por cáncer son achacables a la caquexia.

Los autores de uno de los trabajos, David Bilder y Alejandra Figueroa-Claravega, de la Universidad de Berkeley, trasplantaron tumores en el abdomen de las moscas, mientras que los del otro estudio, encabezado por Norbert Perrimon, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard, activaron la proteína denominada Yorkie para inducir la proliferación tumoral en células madre intestinales.

Ambos modelos de cáncer llevaron al descubrimiento de que una molécula secretada por los tumores, denominada ImpL2, causa la atrofia muscular y ovárica y la pérdida de grasa propias del síndrome.

ImpL2 es la versión en moscas de la fruta de las proteínas de unión al factor de crecimiento insulínico (IGFBP), que inhiben la actividad de la insulina y, por lo tanto, interfieren en la absorción de la glucosa desde la sangre hacia el músculo esquelético y el tejido adiposo. De hecho, los investigadores constataron que la eliminación de ImpL2 reducía significativamente la caquexia en las moscas.

«Puesto que los tumores tienen diversas IGFBP homólogas, nuestros estudios sugieren que podrían convertirse en nuevos candidatos a mediadores de la caquexia», ha afirmado David Bilder.
abril 8/2015 (Diario Medico)

Investigadores de la Universidad Estatal de San Diego (SDSU) y el Instituto Salk para Estudios Biológicos, ambos en California, Estados Unidos, han encontrado que al limitar el periodo de tiempo durante el cual las moscas de la fruta podían comer, podrían prevenir problemas cardiacos relacionados con el envejecimiento y la dieta. También vieron que los genes responsables del ritmo circadiano del cuerpo son parte integral de este proceso, pero aún no están seguros de cómo.

Para proteger la salud del corazón a través de la dieta, no solo es importante qué se come, sino también cuándo se ingiere. Estudios previos han encontrado que las personas que tienden a comer más tarde en el día y la noche presentan una mayor probabilidad de desarrollar enfermedades del corazón que las personas que dejan de comer antes.

Girish Melkani, uno de los autores principales del trabajo, publicado en «Science«, junto con Satchidananda Panda, experto en ritmos circadianos en el Instituto Salk, analizaron si el cambio en los patrones de alimentación diarios de moscas de la fruta podría afectar a su salud cardiaca.

En sus experimentos, se dio a un grupo de moscas de la fruta de dos semanas de edad una dieta estándar de harina de maíz y se le dejó comer durante todo el día, mientras a otro grupo se le permitió acceder a los alimentos solo 12 horas al día. A lo largo de varias semanas se registraron la cantidad de comida que las moscas estaban tomando y probaron una batería de medidas de salud relacionadas con el sueño, el peso corporal y la fisiología del corazón.

Después de tres semanas, los resultados estaba claros: las moscas del horario de alimentación restringido a 12 horas durmieron mejor, no ganaron tanto peso y tenían corazones mucho más saludables que las que podían comer en cualquier momento, a pesar de que ingirieron cantidades similares de alimentos. Los investigadores observaron los mismos resultados después de cinco semanas.

Los investigadores secuenciaron el ARN de las moscas en varios puntos para encontrar cuál de sus genes habían cambiado como resultado de la alimentación de tiempo restringido. Así, identificaron tres vías genéticas que parecen estar implicadas: chaperonina con TCP-1, que ayuda a las proteínas a plegarse; complejos de la cadena de transporte electrónico mitocondrial (metC); y un conjunto de genes responsables del ritmo circadiano del cuerpo.

Repitieron sus experimentos utilizando cepas mutantes de moscas con versiones no funcionales de TCP-1 y los genes del ritmo circadiano. En estas moscas, el tiempo de alimentación restringida no concedió beneficios para la salud, fortaleciendo el hecho de que estas vías genéticas desempeñan un papel clave. Por el contrario, en las moscas mutantes con genes alterados metC mostraron una mayor protección contra el envejecimiento cardiaco.

Gill subraya que existen algunos obstáculos antes de extrapolar esta investigación a los seres humanos. «Los humanos no consumen la misma comida todos los días, y nuestro estilo de vida es un factor determinante de cuándo podemos y no podemos comer. Pero por lo menos, nuestros estudios ofrecen algún contexto en el que deberíamos estar explorando estas preguntas en los seres humanos».
marzo 19/2015 (Diario Médico)

Esta regeneración en la mosca de la fruta es debido a la metamorfosis, durante la cual, la «Drosophila» pierde las neuronas que no va a necesitar en su etapa adulta. Las neuronas sensoriales restantes cortan sus dendritas y desarrollan un grupo de dendritas completamente diferente, todo ello controlado por la hormona ecdisona.

El desarrollo dañado o erróneo de las dendritas se ha asociado con enfermedades del neurodesarrollo o psiquiátricas en los humanos tales como el Trastorno del Espectro Autista (TEA), la esquizofrenia o el síndrome X frágil.

A continuación, una prueba reveló que la proteinasa-1 de la cisteina (Cp1) es la responsable de regular la regeneración de las dendritas neuronales e inervar el campo sensorial adulto. Los investigadores demostraron que sin la Cp1 no sería posible la regeneración tras cercenar las dendritas.

Después «investigamos si era posible que la Cp1 se transmitiese del citoplasma al núcleo, durante la metamorfosis, para grabar un factor de transcripción requerido para el desarrollo de las dendritas y lo convierte en un nuevo factor de transcripción para la regeneración. Y resultó ser cierto», explica Chay Kuo, profesor de neurobiología y director del estudio.

La versión mamífera de la Cp1 es la proteína lisosomal captesina-L, asociada con la progresión del cáncer y otras enfermedades. Durante el ciclo celular, la Cstl puede centrarse en el factor de transcripción llamado Cut-like 1 (Cux1) que tiene un papel importante en la expresión genética. La Ctsl conduce al Cux1 al núcleo y lo registra, creando una proteína pequeña con propiedades de transcripción diferentes a la original.

Al marcar Cut, el factor de transcripción original cuyo homólogo es Cux1, durante la metamorfosis de la mosca, el equipo observó el patrón de unión con el núcleo. Antes de cortar las dendritas, Cut se asocia en grandes gotas; mientras que al cortarlas la unión es difusa, lo que le permite asociarse a distintos genes durante las dos fases del crecimiento dendrítico.

De esta forma, los investigadores trasladaron este hallazgo al Cp1 y descubrieron que este va hacia el núcleo celular para grabar Cut, convirtiéndolo en un factor de transcripción nuevo necesario para la regeneración dendrítica tras el recorte que provoca el desarrollo. «Si podemos influir en este control del entorno que cambia el programa de desarrollo, es posible que podamos hacer que se integren las neuronas y funcionen mejor tras la lesión cerebral», concluye Kuo.
febrero 28/2014 (Diario Médico)

«El envejecimiento es un factor de riesgo importante para el desarrollo y  la progresión de muchas enfermedades neurodegenerativas», como la enfermedad de Alzheimer, informó David Walker, profesor de biología y fisiología en la  Universidad de California en Los Ángeles, autor principal de la investigación.

«Creemos que nuestro descubrimiento proporciona datos sobre el mecanismo molecular  que vincula estos dos procesos».

Este gen, llamado parkin, tiene al menos dos funciones vitales: detecta las  proteínas dañadas para eliminar las células antes de que sean tóxicas, y juega  un papel importante para disponer de la mitocondria dañada. Las mitocondrias  son generadores de energía de la célula.

Los investigadores aumentaron los niveles del gen parkin en moscas de la  fruta, el modelo más antiguo de investigación sobre la biología humana.

Así, encontraron que estos insectos, cuya longevidad es menor a dos meses,  vivieron 25 % más que el grupo de control, que no recibió los genes parkin  adicionales.

«Con solo aumentar el nivel de genes parkin, estas moscas viven significativamente más tiempo, sin dejar de ser saludables, activas y  fértiles», dijo Anil Rana, otro investigador del equipo, cuyo trabajo fue  publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).

En los humanos, el tratamiento para aumentar la actividad del gen parkin  podría retrasar la aparición y la progresión de la enfermedad de Parkinson y  otras enfermedades relacionadas con la edad, estiman estos biólogos.

Aunque la gran mayoría de las personas desarrollan párkinson de mayores,  algunos nacen con una mutación del gen parkin y tienen síntomas de la  enfermedad desde jóvenes.

«Nuestra investigación podría revelar que el gen parkin es un importante  blanco terapéutico para las enfermedades neurodegenerativas y, posiblemente,  otras enfermedades del envejecimiento», dijo David Walker.
mayo 8/2013 (AFP)

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

Anil Rana, Michael Rera, David W. Walker. Parkin overexpression during aging reduces proteotoxicity, alters mitochondrial dynamics, and extends lifespan. PNAS 2013, doi:10.1073/pnas.1216197110.