El trabajo, publicado en Nature, desvela que las poliaminas se unen a dominios específicos de las proteínas y actúan como un escudo metabólico frente a modificaciones en su estructura.
Este mecanismo se ilustra mediante la regulación del espliceosoma, un complejo proteico que determina la forma madura y la composición de los ARN, y que conecta el metabolismo con procesos fundamentales para el control de la identidad y la función celular.
Las poliaminas son pequeñas moléculas presentes de forma natural en todas las células y son cruciales para guiar las decisiones celulares, mientras que una alteración en la abundancia de estos metabolitos se observa de manera invariable en escenarios patológicos como el cáncer o el envejecimiento. A pesar de décadas de investigación, nuestro conocimiento acerca de los mecanismos mediante los cuales las poliaminas controlan las decisiones celulares es escaso.
Un estudio colaborativo publicado recientemente en la prestigiosa revista Nature y liderado por un equipo científico de CIC bioGUNE, informa del descubrimiento de un mecanismo que reformula nuestra comprensión de las acciones de las poliaminas en la salud y la enfermedad. Utilizando un enfoque integrado que combina simulaciones moleculares, análisis bioquímicos y estructurales, proteómica y ensayos celulares, el grupo de investigación identificó que estos metabolitos alteran el perfil fosfoproteómico de celular tumorales, con importantes repercusiones para la función protéica. El estudio se centra en proteínas que participan en el control del procesamiento de RNAs (splicing alternativo), lo que conlleva una remodelación del repertorio de ARN y proteínas en nuestras células. El equipo de investigación logró identificar el modo por el cual las poliaminas reconocen secuencias específicas en proteínas y demostrar que este proceso puede ser interrumpido o potenciado mediante estrategias genéticas o farmacológicas. Con cientos de proteínas que presentan motivos potenciales de unión a poliaminas, este estudio abre la puerta a una nueva percepción de las respuestas celulares reguladas por poliaminas.
Las poliaminas se producen en exceso en el cáncer, y su pérdida se asocia al proceso de envejecimiento. A su vez, la inhibición del metabolismo de las poliaminas mediante enfoques farmacológicos ha sido evaluada en distintos tipos de cáncer y actualmente se emplea como estrategia terapéutica en el neuroblastoma. Por otro lado, la suplementación dietética con poliaminas se plantea como una estrategia innovadora para contrarrestar el envejecimiento. Los hallazgos de Zabala, Pujana y colaboradores podrían contribuir a dilucidar los efectores de las poliaminas en estos procesos, ayudando así al diseño de intervenciones dietéticas y farmacológicas de nueva generación.
El trabajo fue liderado por el Dr. Arkaitz Carracedo, profesor de investigación Ikerbasque, jefe del Laboratorio de Señalización y Metabolismo de la Célula Cancerosa en CIC bioGUNE (miembro de BRTA) y líder de grupo en CIBERONC, con la Dra. Amaia Zabala-Letona y Dr. Mikel Pujana-Vaquerizo como co-primeros autores.