Investigadors catalans identifiquen un mecanisme que recupera l’equilibri cel·lular com a resposta a l’estrès

ACN

Els organismes vius sovint estan exposats a estímuls d'estrès, ja siguin generats per factors externs o interns, i necessiten respondre-hi en conseqüència. A nivell cel·lular, l'estrès sol desencadenar l'activació d'unes vies de supervivència per recuperar l'homeòstasi, el manteniment de l'equilibri intern en els sistemes biològics. 

Ara bé, quan l'estrès és massa alt, s'inicia un procés de mort cel·lular pel qual s'elimina la cèl·lula danyada. Investigadors de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB) Barcelona han identificat una via que determina el destí de les cèl·lules en resposta a condicions d'estrès i han descrit un important mecanisme que recupera l'equilibri cel·lular. Els resultats de l'estudi han estat publicats a la revista PNAS.

Segons l’equip d’investigació, quan les cèl·lules estan exposades a alts nivells d'estrès, la via p38-MK2 s'activa de manera sostinguda, fomentant la degradació de la proteïna MK2, que es correlaciona amb la mort cel·lular. No obstant això, els nivells d'estrès moderats només desencadenen una activació temporal de la via p38-MK2, que permet la reacumulació de MK2 i porta a la supervivència cel·lular. Per tant, els nivells de la proteïna MK2 actuen com un indicador molecular que informa les cèl·lules si s'han de mantenir vives o iniciar un procés d'autodestrucció.

“L'estudi descriu un mecanisme molecular que les cèl·lules poden utilitzar per traduir l'activació induïda per l'estrès de la via p38a-MK2 en una resposta biològica adequada”, afirma el cap del laboratori de Senyalització i Cicle Cel·lular de l'IRB Barcelona, el doctor Ángel Nebreda, investigador ICREA.

“Mitjançant l'ús de línies cel·lulars humanes i de ratolí tractades amb diferents estímuls d'estrès, hem demostrat que els nivells d'expressió de MK2 estan regulats per la intensitat de l'estrès i que són crítics per a la viabilitat de les cèl·lules estressades”, diu la doctora Núria Gutiérrez-Prat, que va iniciar el treball i que és la primera coautora de l'article, juntament amb la doctora Mònica Cubillos-Rojas i la doctora Begoña Cánovas.

p38, una proteïna relacionada amb l'estrès i el càncer

p38 és una proteïna central que regula molts processos cel·lulars, modulant l'activitat d'altres proteïnes. En malalties com el càncer, es presenten alteracions en la via p38 i els alts nivells d'activitat de p38 de vegades es relacionen amb un mal pronòstic, per exemple, en els tumors pulmonars. Així mateix, una desregulació de la via p38-MK2 s'ha relacionat amb diverses malalties en humans, com els trastorns inflamatoris i el càncer.

En altres estudis s'investigarà si la regulació de la via p38-MK2 en resposta a un estrès fort o sostingut pot funcionar com un sensor comú de dany irreversible entre els tipus de cèl·lules. Els investigadors també estudiaran la possible rellevància d'aquests mecanismes de resposta a l'estrès en la causa de les malalties i si la resposta a l'estrès difereix en situacions patològiques.

L'estudi ha comptat amb el suport del Consell Europeu de Recerca (ERC), el Ministeri de Ciència i Innovació i l'Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR).