La interacción de dos proteínas, fundamental para la fertilidad

CONICET/DICYT La acción combinada de dos proteínas, rab3 y rab27, es fundamental en procesos celulares asociados a patologías como la infertilidad masculina y diabetes. El mecanismo, descripto por investigadores argentinos, fue publicado ayer en el journal PNAS, de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos.

Las rab pertenecen a una superfamilia de proteínas que juega un papel clave en la liberación de proteínas y enzimas del interior de la célula al exterior. Funcionan como puentes entre la membrana de la vesícula, que contiene las enzimas, y la de la célula. Al igual que una llave y candado, cuando ‘encajan’, la vesícula se abre y el contenido es liberado al exterior.

“Se sabía que actuaban las dos, pero nosotros encontramos que funcionan en una secuencia: rab27 antes que rab3”, explica Claudia Tomes, investigadora independiente del CONICET y directora del equipo en el Instituto de Histología y Embriología de la Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza.

Conocer este mecanismo base ayuda a comprender los procesos que ocurren a nivel molecular en diversas patologías. Y es que diferentes células utilizan el complejo rab para liberar sus hormonas y enzimas al exterior, como por ejemplo insulina, melanina – el pigmento de la piel y pelo – sustancias de defensa del organismo y neurotransmisores.

Para William Wickner, a cargo del departamento de bioquímica de la facultad de medicina de la Universidad de Dartmouth, Estados Unidos, esta investigación permite conocer mejor el funcionamiento de las células y su relación con la fisiología.

“En los humanos, como los motores, todo lo que pueda fallar va a fallar. Y cada parte del sistema que vamos conociendo terminará explicando una enfermedad y formando las bases para un tratamiento”, asegura.

Proteínas rab, alteradas en diferentes patologías

Si bien rab3 y rab27 se expresan en varios tipos de células, el equipo estudió el mecanismo en espermatozoides humanos, un modelo secretorio más sencillo que permitiría después trasladar los resultados a otras células.

En el espermatozoide, cuando este proceso se activa se liberan al exterior diferentes enzimas que antes estaban contenidas en vesículas. Su función es hacer un ‘túnel’ en la cubierta que rodea al óvulo para que el espermatozoide la penetre, llegue a la membrana celular y lo fecunde.

Los resultados de esta investigación podrían tener implicancia en otras patologías, además de la infertilidad masculina. Por ejemplo, las personas que tienen alterado el gen que codifica para rab27 sufren el Síndrome de Griscelli, o albinismo parcial con inmunodeficiencia. Los pacientes tienen poca coloración en piel y pelo, y severas deficiencias en su sistema inmune.

“Los niños que nacen con esta mutación no viven más allá de la infancia”, comenta Tomes. A su vez, las mutaciones en rab3 están relacionadas con enfermedades que cursan con retraso mental, microcefalia y genitales pequeños.

Se sabe además que las células que producen insulina utilizan este mecanismo para liberar esta hormona a la sangre. Entonces, cuando el complejo rab27/rab3 está alterado puede verse afectada la liberación de insulina.

A pesar de que esta investigación estuvo orientada a conocer más en profundidad la interacción entre rab27 y rab3, los investigadores no descartan que los resultados ayuden a aquellos que trabajan en el desarrollo de tratamientos.

“Al conocer más estos mecanismos moleculares podríamos sentar las bases para la búsqueda de tratamientos de enfermedades asociadas a la falla en la secreción de sustancias”, concluye Tomes.