Un equipo del IRB Barcelona, ubicado al Parque Científico de Barcelona, ha descubierto un nuevo papel para la proteína Headcase (HECA), clave para la protección celular frente al estrés oxidativo, que puede abrir nuevas vías para entender la resistencia al estrés en células tumorales y células madre. El estudio, publicado en la revista Science Advances, ha sido liderado por el Dr. Panagiotis Giannios y el Dr. Jordi Casanova y sopone un descubrimiento clave sobre la proteína Headcase de la mosca Drosophila (o HECA en humanos), identificándola como esencial para proteger a las células frente al estrés. 

Las células deben enfrentarse continuamente a situaciones adversas como la falta de nutrientes o cambios bruscos de temperatura. Entender cómo logran resistir y adaptarse a estos desafíos es crucial para comprender la biología fundamental y abordar enfermedades relacionadas con el estrés celular, como el cáncer o las patologías neurodegenerativas. Este nuevo hallazgo del IRB Barcelona revela cómo la proteína Headcase regula unas estructuras celulares denominadas «gránulos de estrés», que permiten reprogramar rápidamente las células para que centren sus recursos en funciones vitales de supervivencia.

El descubrimiento tiene su origen en estudios sobre la metamorfosis de la mosca Drosophila melanogaster, en la cual prácticamente todas las células larvarias mueren durante el proceso, sobreviviendo únicamente ciertas células madre, que son responsables de formar el organismo adulto. Los investigadores buscaban entender cómo estas células específicas podían resistir condiciones tan extremas, descubriendo así el papel clave que Headcase ejerce frente al estrés.

«Este hallazgo ayuda a entender cómo las células madre, pero también células tumorales en procesos como la metástasis, son capaces de sobrevivir en ambientes extremadamente adversos», explica el Dr. Jordi Casanova, líder del laboratorio de Morfogénesis en Drosophila del IRB Barcelona.

Una proteína clave para la supervivencia celular

En condiciones normales, la proteína Headcase está dispersa en el citoplasma, pero ante el estrés se reorganiza rápidamente formando los gránulos de estrés, estructuras vitales para modular la producción de proteínas y proteger a las células. De manera similar, la versión humana de la proteína (HECA) también participa en estos mecanismos protectores.

Los científicos comprobaron que reducir la expresión de HECA en células humanas las hace más vulnerables al estrés oxidativo, incrementándose la producción de especies reactivas de oxígeno, un factor conocido por su relación con diversas enfermedades.

Implicaciones para entender la resistencia en cáncer

El estudio posiciona a las proteínas HECA como objetivos potenciales en la medida en que cada vez se hace más evidente el papel que la resistencia celular tiene en determinadas enfermedades, como el cáncer o los trastornos neurodegenerativos.

El trabajo ha sido llevado a cabo por los investigadores Dra. Delia Ricolo, Dr. Panagiotis Giannios, y Dr. Jordi Casanova, todos miembros del laboratorio de Morfogénesis en Drosophila del IRB Barcelona y el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (CSIC). Este estudio ha contado con financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación de España y la Generalitat de Catalunya.

» Artículo de referencia: Drosophila and human Headcase define a new family of Ribonucleotide granule proteins required for stress response. Delia Ricolo, Jordi Casanova & Panagiotis Giannios. Science Advances (2024). doi: https://doi.org/10.1126/sciadv.ads2086

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