El oxígeno es imprescindible para la vida y la mayoría de las células lo emplean para extraer de los nutrientes la energía que necesitan. Además, este elemento esencial también tiene una gran capacidad para reaccionar con otras moléculas y producir lo que se conocen como especies reactivas de oxígeno (EROs). Aunque niveles controlados de estas especies son fundamentales para el funcionamiento del organismo, cuando se producen de forma descontrolada, dan lugar a oxidaciones irreversibles, y se produce un estrés oxidativo causante de algunas enfermedades como el cáncer. Para que exista un equilibrio entre estas especies reactivas y el correcto funcionamiento de la célula, el organismo dispone de varios sistemas antioxidantes, entre los cuales se encuentran la tiorredoxina (Trx) y la glutarredoxina (Grx).
Según un estudio publicado por el grupo de investigación BIO-216 del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Córdoba, estas dos enzimas no sólo son esenciales para proteger a las células frente al estrés oxidativo, sino que también regulan múltiples funciones celulares, desempeñando un rol importante en el control del metabolismo. “El estudio se llevó a cabo en una línea celular humana de cáncer de hígado, tanto en condiciones normales como sometida a estrés oxidativo/nitrosativo, a la que se le silenció o no la expresión de estas dos enzimas”, explica la autora principal de la investigación, María José López Grueso. “Para comprobar los efectos de estos tratamientos sobre el estado celular realizamos un estudio proteómico detallado y un análisis del metabolismo a través de la medición de flujos metabólicos y actividades enzimáticas así como la cuantificación del metaboloma”, añade la investigadora.
Los resultados de dicho trabajo muestran nuevas proteínas diana de estas dos enzimas que están reguladas por cambios redox y que afectan al metabolismo de glúcidos, lípidos, glutatión y degradación de proteínas. “Fue sorprendente el efecto diferente de Trx y Grx sobre el consumo de glucosa en las células, así como la influencia que ejercen sobre la síntesis de ciertos fosfolípidos presentes en la membrana celular”. “Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se comprueba que el metabolismo de lípidos se ve alterado por estas dos enzimas antioxidantes”, subraya la autora principal del estudio.
Los resultados, por lo tanto, descubren un mecanismo sutil de regular el metabolismo de la célula en respuesta a procesos de estrés fisiológico o patológico y la capacidad que tiene la célula para adaptarse a dichos cambios.
Referencias:
López-Grueso, MJ, González-Ojeda, R, Requejo-Aguilar, R, McDonagh, B, Fuentes-Almagro, CA, Muntané, J, Bárcena, JA, & Padilla, CA (2019). Thioredoxin and glutaredoxin regulate metabolism through different multiplex thiol switches. Redox Biology. 21. 10.1016/j.redox.2018.11.007.