Identifiquen en mosques una molècula clau per ajustar el consum d'energia quan falta menjar

L'estudiant de doctorat Lara Barrio ha treballat en p53 en metabolisme usant la mosca de la fruita (Battista/Minocri, IRB Barcelona)

L'estudiant de doctorat Lara Barrio ha treballat en p53 en metabolisme usant la mosca de la fruita (Battista/Minocri, IRB Barcelona)

  • <p>L'estudiant de doctorat Lara Barrio ha treballat en p53 en metabolisme usant la mosca de la fruita (Battista/Minocri, IRB Barcelona)</p>
  • <p>Marco Milán lidera el Laboratori de Desenvolupament i Control del Creixement (Battista/Minocri, IRB Barcelona)</p>
  • <p>Imatge d'un fragment del cos gras de Drosophila. En vermell estructures especialitzades en fer reserva de lípids (Lara Barrio, IRB Barcelona)</p>
  • <p>Marco Milán.</p>

Investigadors de l’IRB Barcelona observen que sense aliment, les mosques Drosophila que no tenen la proteïna p53 gestionen pitjor les reserves d’energia.

L’estudi, publicat avui a Cell Reports, reforça les implicacions en metabolisme d’aquesta molècula tradicionalment associada a supressió de tumors.

Els científics ofereixen noves pistes per estudiar la funció de p53 en desordres metabòlics com la diabetis i l’obesitat.

La major part de la literatura científica sobre la proteïna p53 es refereix a estudis del càncer i estan perfectament establertes i detallades les funcions d’aquesta molècula com a supressor tumoral. A més, dins encara de la biologia del càncer, es coneix que p53 inhabilita les vies metabòliques de les cèl·lules tumorals per frenar que creixin i proliferin ràpidament.

Els estudis més nous al voltant de p53 miren de descobrir les seves funcions en la gestió de les reserves d’energia i nutrients en cèl·lules sanes. Experiments recents en cèl·lules en cultiu ja han demostrat que p53 entra en funcionament quan es queden sense nutrients, i per tant situen p53 en un altre camp d’estudi, el de metabolisme i salut cel·lular.

És en aquesta darrera línia de recerca on s’emmarca l’estudi de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) liderat pel Professor de Recerca ICREA, Marco Milán. En el treball publicat avui a Cell Reports, els autors demostren que en la mosca Drosophila melanogaster, p53 entra en funcionament en determinades cèl·lules per adaptar la resposta metabòlica a la falta de nutrients amb un efecte global sobre l’organisme.

A més, els investigadors revelen els mecanismes moleculars a través dels quals es regula l’activitat d’aquesta proteïna. Els resultats obtinguts en Drosophila són útils per estudiar els mecanismes moleculars de p53 en metabolisme de models vertebrats i investigar si pot estar involucrada en diabetis i obesitat.

Drosophila com a model per estudiar diabetis i obesitat

En humans, la gestió dels nutrients està organitzada per un sistema coordinat en el que intervenen cèl·lules del teixit adipós i d’òrgans com el pàncrees i el fetge. Quan mengem, es posa en marxa un complex sistema en que les hormones insulina i glucagó s’encarreguen de repartir els nutrients als diferents teixits i acumular-los per a ús posterior. A Drosophila les funcions de reserva i gestió d’energia les fan les cèl·lules d’un únic teixit, anomenat cos gras.

“Amb aquest treball demostrem que Drosophila ens és útil per entendre la resposta adaptativa d’un organisme davant la presència o absència de menjar i estudiar la resposta sistèmica, a més d’ajudar a revelar els mecanismes moleculars que s’activen i que funcionen igual en vertebrats”, explica Milán, cap del laboratori de Desenvolupament i Control de Creixement a l’IRB. “De fet, ja podem generar mosques diabètiques i obeses per estudiar aquestes patologies del metabolisme a nivell molecular”.

P53 permet ajustar el consum d’energia per optimitzar les reserves

Els científics van estudiar p53 en mosques malnodrides per entendre la resposta metabòlica en l’organisme. Quan no hi ha aliment, p53 s’activa exclusivament en les cèl·lules del cos gras. La seva activitat promou un canvi en el metabolisme d’aquestes cèl·lules perquè deixin de consumir glucosa i elaborin nous nutrients amb què proveir els teixits perifèrics.

“p53 és com un sensor del cos gras de la mosca i actua perquè les cèl·lules d’aquest teixit usin amb seny les reserves d’energia, els hi posa el cinturó, i fa que actuïn de forma altruista per a proveir la resta”, descriu Lara Barrio, primera autora de l’article i estudiant de doctorat de Marco Milán. Que p53 és clau en metabolisme ho revela el fet que les mosques a les que eliminen p53 moren més ràpid.

L’equip creu que aquest treball amb Drosophila permetrà aprofundir en la biologia de p53 i les funcions que fa en metabolisme i malalties associades. “Podria ser especialment interessant”, diuen els científics, “analitzar en vertebrats la implicació de p53 en diabetis i obesitat, i en les patologies cardiovasculars associades a aquestes desordres metabòlics”.

Article de referència:
MicroRNA-Mediated Regulation of Dp53 in the Drosophila Fat Body Contributes to Metabolic Adaptation to Nutrient Deprivation
Lara Barrio, Andrés Dekanty, and Marco Milán
Cell Reports (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2014.06.020