2 April, 2025 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Encuentran proteína que podría ser blanco para tratamientos cardiovasculares

AUTOR: Violeta Amapola

FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- La ATP sintasa es la enzima encargada de producir la energía que las células de los organismos necesitan para sobrevivir. Pero debido a diferentes desequilibrios también puede funcionar en sentido inverso y consumir la energía de la célula ocasionando incluso su muerte, como sucede en el caso de la isquemia cardiaca.

El doctor José de Jesús García Trejo, profesor investigador de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha descubierto cómo un grupo específico de bacterias (alfa-proteobacterias) logra regular la actividad de la ATP sintasa bacteriana.

Este descubrimiento abre nuevas incógnitas en el campo de la bioenergética y permite pensar en el desarrollo de terapias que controlen la producción y el consumo de energía en tejidos altamente demandantes, como el corazón o el cerebro.

La producción de energía celular

tratamiento recuadro 523Doctor José de Jesús García Trejo.A nivel macroscópico, los organismos pueden utilizar carbohidratos, proteínas, lípidos, luz solar u otro tipo de sustancias para producir la energía necesaria para mantenerse vivos. Pero a un nivel celular la fuente de energía vital es el adenosín trifosfato (ATP).

El ATP es la molécula que las células utilizan para disponer de energía para realizar sus actividades. Esta molécula es sintetizada por un conjunto de complejos proteicos, entre los cuales destaca la actividad de la enzima ATP sintasa.

La ATP sintasa funciona de manera muy parecida a un motor, explica García Trejo, pues está formada por una parte giratoria que funciona como rotor y una parte estática que está anclada a una membrana.

La parte estática utiliza un flujo de protones para impulsar la parte giratoria que es la que producirá el ATP, detalla el investigador. Pero como un motor reversible existen condiciones en que la ATP sintasa funciona de manera opuesta y consume la energía celular.

Para poder controlar este “nanomotor”, las células han desarrollado diferentes mecanismos que bloquean la ATP sintasa y evitan que funcione en sentido inverso.

Controlando la ATP sintasa

En las células que producen su energía en las mitocondrias, se sabe que existe una parte de la propia ATP sintasa que funciona como inhibidor de la enzima impidiendo que el rotor gire en sentido inverso, comenta García Trejo. Pero las células bacterianas utilizan una enzima un poco diferente.

Para explorar más acerca de esta molécula, el doctor García Trejo comenzó un proyecto para dilucidar los mecanismos de control energético en el grupo de bacterias llamado alfa-proteobacterias, específicamente en la especie de vida libre Paracoccus denitrificans.

Isquemia

La isquemia es una enfermedad en la que se produce una disminución del flujo de sangre rica en oxígeno a una parte del organismo. La isquemia cardiaca es un aporte deficiente de sangre y oxígeno al músculo cardiaco.
Fuente: Texas Heart Institute.

 

 

 

 

 

Al analizar esta bacteria, el investigador descubrió que en su ATP sintasa existía una subunidad, parte de la propia enzima, que funcionaba impidiendo que el rotor girara en el sentido en que consume ATP.

“Haber descubierto esta proteína fue algo así como tener tu primer hijo”, narra el investigador, “uno no quiere esperar para bautizarlo”. Fue así como el grupo de investigación decidió llamar este nuevo inhibidor subunidad “zeta” (ζ).

“Aunque nos cueste trabajo escribirlo ese es el nombre que tocaba. Están las subunidades canónicas que son alfa, beta, gamma, delta y épsilon, y curiosamente esta era un poco más pequeña que épsilon, así que la letra que seguía en el alfabeto griego era ζ”.

Como buenos bioquímicos, el aislamiento y purificación de la proteína llevó al equipo de investigación a estudiar la subunidad ζ, mediante microscopía electrónica y otras técnicas analíticas, lo que permitió determinar la estructura de la enzima y su subunidad inhibidora, detalla García Trejo.

“Al publicar nuestros descubrimientos, hubo una muy buena aceptación internacional por parte de la comunidad científica, que comenzó los trabajos necesarios para corroborar nuestros descubrimientos”, comenta el científico.

Aplicaciones de la investigación

Su siguiente hipótesis a comprobar es que la subunidad ζ funciona como la tranca de una matraca, que permite al rotor de la ATP sintasa girar en el sentido de la producción de ATP, pero no permite la rotación en sentido inverso.

Los conocimientos sobre esta subunidad permitirán el diseño de nuevos antibióticos que inhiban la actividad de la subunidad ζ, ocasionando que el microorganismo no controle su motor producción de ATP y, por lo tanto, consuma su energía y muera, explica el científico.

“Incluso existe ya un antibiótico, el fármaco bedaquilina, que afecta la ATP sintasa de Mycobacterium tuberculosis, el patógeno que ocasiona la tuberculosis”, detalla García Trejo.

Las aplicaciones prácticas de los hallazgos sobre la ATP sintasa no tardarán en presentarse. “Hace poco leí un artículo sobre un fármaco para favorecer la síntesis de ATP en el tejido dañado por glaucoma y se ha visto que hay menos daño en la retina”, comenta el investigador.

Dentro del campo de la bioenergética las preguntas siguen surgiendo y las investigaciones se encaminan a dilucidar los mecanismos mediante los cuales las células producen su energía.

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Technovation Challenge: pasaporte femenino a la tecnología

14 mayo, 2017

14 mayo, 2017

Por Amelia Gutiérrez Solís Colima, Colima.  (Agencia Informativa Conacyt).- La Universidad de Colima (Ucol), a través de la Coordinación General...

Avanza la tecnología espacial mexicana

18 diciembre, 2018

18 diciembre, 2018

Por Israel Pérez Valencia Santiago de Querétaro, Querétaro. (Agencia Informativa Conacyt).- Con la finalidad de dar a conocer los avances...

Registra el Centro de Instrumentos 11 patentes ante el IMPI en 2016

22 junio, 2017

22 junio, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx En 2016, la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS),...

Nuevo Centro de Innovación y Desarrollo brindará alternativas de bebidas saludables para México y América Latina

31 julio, 2016

31 julio, 2016

FUENTE: AGENCIA ID Dará servicio desde este país a toda la región en la creación de alternativas de bebidas que integren...

¡A pedalear con energía!

2 noviembre, 2016

2 noviembre, 2016

Mazatlán, Sinaloa.  (Agencia Informativa Conacyt).- Estudiantes y docentes de la Universidad Politécnica de Sinaloa (Upsin) desarrollaron el prototipo de una bicicleta...

Genes de resistencia a antibióticos: peligro en cada diente

18 agosto, 2017

18 agosto, 2017

Por Israel Pérez Valencia Santiago de Querétaro, Querétaro.  (Agencia Informativa Conacyt).- La odontóloga con especialidad en endodoncia por la Universidad...

Bacterias en el quirófano

13 enero, 2018

13 enero, 2018

Por Joel Cosio La Paz, Baja California Sur.  (Agencia Informativa Conacyt).- Las infecciones asociadas a la atención sanitaria (IAAS), comúnmente llamadas...

Habrá eclipse de Sol en agosto de este año

29 julio, 2017

29 julio, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx El próximo 21 de agosto de 2017 ocurrirá...

En la BUAP se crea el biocombustible más barato del mundo: tres pesos por litro

14 junio, 2017

14 junio, 2017

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx Encontraron los catalizadores adecuados para llevar su producción...

Alumnos de la UNAM tricampeones en concurso Internacional de Ingeniería Petrolera

11 enero, 2019

11 enero, 2019

FUENTE: Asociación Nacional de Universidades e Instituciones de Educación Superior, ANUIES, www.anuies.mx Compitieron contra más de 100 universidades de Europa,...

Aplican ya en México cirugía que usa energía de calor para atender tipo de arritmia más frecuente

9 diciembre, 2016

9 diciembre, 2016

La intervención consiste en el uso de catéteres que reparan los tejidos cardiacos La arritmia es un padecimiento cardiaco en...

¿Cómo vender biotecnología?

13 marzo, 2017

13 marzo, 2017

Por Montserrat Muñoz Guadalajara, Jalisco. (Agencia Informativa Conacyt).- “Solo hay una cosa más difícil que desarrollar, patentar y crear un prototipo...

Inauguran Parque Científico y Tecnológico que atiende ya requerimientos de la industria petrolera nacional

7 marzo, 2017

7 marzo, 2017

La iniciativa de Universidad Autónoma del estado de Hidalgo promoverá proyectos de investigación en ingenierías, energías, ciencias ambientales y biotecnología...

Innovador sistema para ahorrar agua

13 febrero, 2016

13 febrero, 2016

AUTOR: Tania Robles FUENTE: Agencia Informativa CONACYT México, DF. 11 de febrero de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Jóvenes emprendedores diseñaron Wodiblu,...

Los proyectos de obras viales en el país carecen de estudios de impacto integral: expertos de la Academia de Ingeniería de México

21 julio, 2017

21 julio, 2017

Los grandes proyectos viales o de transporte público deben ser respaldados por estudios técnicos de este tipo, a fin de...