Autor: Cristina Sampedro Torres-Quevedo
Estamos acostumbrados a hablar de proteínas amiloides en relación a patologías, ya sean los agregados relacionados con las enfermedades priónicas, el alzheimer o el párkinson entre otras. Cuando hablamos de agregados amiloides estamos hablando de enfermedad, pero es posible que esto esté a punto de cambiar. En bacterias se sabe desde hace tiempo que esta correlación no es absoluta y hay proteínas que pueden formar amiloides que se agregan y cambian su función como adaptación biológica a un estímulo, no obstante, este fenómeno no se había descrito en otros seres vivos. Recientemente, investigadores de una Universidad en Hong Kong en colaboración con investigadores españoles del CSIC han descrito una proteína que forma amiloides funcionales relacionados con la memoria a largo plazo, en moscas de la fruta.
En una publicación anterior los mismos autores describieron cómo en respuesta a la proteína Funes (un guiño al personaje del cuento de Borges, Funes el memorioso, quién no podía olvidar nada después de sufrir un accidente) la proteína Orb2 cambiaba de estructura, se agregaba y pasaba de un estado inhibitorio a un estado en el que favorecía la expresión de genes implicados en mantener la memoria a largo plazo en las moscas.
Es esta segunda proteína la protagonista del actual artículo de los autores, en el que buscan entender cómo cambia la estructura de la misma y el efecto que tiene esto en la memoria de las moscas a lo largo de su vida. Los investigadores encuentran que esta proteína puede formar agregados de distinto tipo en moscas de todas las edades, sin embargo la proporción de cada tipo de agregados que forma va cambiando con la edad. Las moscas más jóvenes presentan predominantemente agregados de un tipo concreto (3H, formados por tres Orb2 unidas) mientras que según aumenta su edad cambia la proporción de estos agregados y aunque los formados por tres Orb2 no desaparecen, sí disminuye su frecuencia en comparación con los formados por dos, cuatro, seis e incluso hasta ocho moléculas de Orb2. Además de ser más grandes, los agregados que aparecen con la edad son más resistentes a la desagregación, una característica que es más similar a los agregados asociados a patología que a aquellos que tienen una función fisiológica, ya que esta función muchas veces requiere que puedan pasar de un estado de agregación a uno en el que están libres con relativa facilidad.
Los autores describen que, de todos los agregados que son capaces de formar la proteína Orb2, solo los de tres Orb2 favorecen la expresión génica que está relacionada con formar y mantener la memoria. Los otros agregados pierden la capacidad de activar estos genes, y eso es lo que hace que la memoria empeore con la edad.
Además, cuando los investigadores añadían la proteína Funes a las moscas de edad avanzada, su proteína Orb2 era capaz de revertir a especies de agregados propias de la juventud y la memoria de las moscas mejoraba. Por el contrario, si añadían una proteína con la función opuesta a Funes, CG6693, en las moscas jóvenes su memoria empeoraba. La conclusión es que la edad influye en las especies de Orb2 que hay presentes en el cerebro de las moscas y es esto lo que hace que su memoria a largo plazo se vea alterada.
Y, ¿qué pasa en humanos? ¿existe la proteína Orb2? En mamíferos sí se ha descrito una proteína análoga a Orb2, pero no se sabe si forma este tipo de amiloides funcionales. Los autores también señalan que mutaciones en la proteína inhibidora de la memoria CG6693 humana se han visto asociadas con déficits de atención y función ejectutiva en pacientes de esquizofrenia. Por lo tanto, esta investigación en moscas podría tener relevancia en el estudio de la memoria de organismos con funciones cerebrales más complejas.
Este estudio podría ser el principio de un cambio de paradigma, en el que los amiloides no se consideren solo tóxicos y causantes de enfermedades en especies del reino animal sino que también puedan tener funciones importantes para el funcionamiento normal de algunas vías celulares. Por lo tanto, la diferencia entre que un amiloide sea funcional o no, podría estar más relacionada con qué conformaciones presenta y su compatibilidad con la función normal de las células que con su mera presencia.
Acceda al artículo de investigación original (en inglés) aquí.
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