Un equipo de investigadores de la Fundación Instituto Leloir identificó un proceso biológico que permite el ajuste fino del metabolismo energético celular. El hallazgo, publicado en el Journal of Cell Science, revela que la activación de la ruta SMO-AMPK provoca la desintegración inmediata de ciertas estructuras sin membrana, involucradas en la respiración mitocondrial. Este descubrimiento podría aportar claves sobre la acción de determinados fármacos empleados en la actualidad.

El estudio fue liderado por Graciela Boccaccio, jefa del Laboratorio de Biología Celular del ARN de la Fundación Instituto Leloir, quien destacó la importancia de comprender los mecanismos celulares en condiciones normales para identificar posibles alteraciones patológicas. “Si entendemos cómo funcionan las células en situaciones normales, podremos comprender cómo lo hacen en condiciones patológicas”, afirmó.

Hace una década, el equipo de Boccaccio descubrió que las proteínas Smaug forman estructuras celulares denominadas biocondensados moleculares (BMCs) u organelas sin membrana (MLOs, por sus siglas en inglés), que desempeñan un papel clave en el metabolismo energético. Ahora, la investigación revela que la activación de la vía SMO-AMPK desencadena la disolución inmediata de estos BMCs, abriendo nuevas líneas de investigación.

El metabolismo energético de las células depende de procesos como la glucólisis y la respiración mitocondrial, cuyo desbalance se asocia con enfermedades como la obesidad, la diabetes y ciertos tipos de cáncer. Según Boccaccio, los biocondensados de Smaug responden de manera sensible a fármacos que regulan la vía SMO-AMPK, lo que podría contribuir a explicar los efectos terapéuticos de algunos tratamientos actuales.

La vía de señalización SMO viene siendo ampliamente estudiada por su rol en el desarrollo embrionario, pero recientemente se ha descubierto su relación con el metabolismo energético a través de la activación de AMPK. “Lo que encontramos es que cuando se activa la ruta SMO-AMPK, los biocondensados de Smaug responden permitiendo un ajuste fino del metabolismo energético”, explicó Boccaccio.

Si bien el hallazgo aún no tiene aplicaciones inmediatas, abre nuevas posibilidades para entender el funcionamiento de ciertos fármacos y desarrollar nuevas estrategias terapéuticas. Según la científica, será necesario validar los resultados en modelos animales para determinar su relevancia en la salud humana. No obstante, el avance representa un paso significativo en la comprensión de los mecanismos celulares que regulan la producción de energía y su impacto en diversas enfermedades.

El trabajo contó con la participación de la investigadora del CONICET María Gabriela Thomas y se llevó a cabo con técnicas avanzadas de microscopía cuantitativa y análisis de moléculas individuales de ARN mensajero. El estudio se desarrolló en colaboración con la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires y el Gulbenkian Institute for Molecular Medicine de Lisboa, Portugal.

Este descubrimiento se suma a la creciente evidencia de que las organelas sin membrana desempeñan funciones esenciales en múltiples procesos celulares. “Smaug condensa más o menos según el estado nutricional o metabólico de la célula, y nuestros resultados sugieren que su condensación regula cuánto ARN mensajero queda disponible para su traducción”, señaló Boccaccio.

La científica enfatizó la importancia de la investigación básica en biología celular para el desarrollo de futuros tratamientos. “Entre el conocimiento generado por la ciencia y su aplicación en la sociedad suele haber una distancia importante, pero estos avances sientan las bases para entender y eventualmente tratar diversas enfermedades”, concluyó.

Fuente: Agencia CyTA-Leloir