Los genes del color de ojos son esenciales para la salud de la retina
science

Los genes del color de ojos son esenciales para la salud de la retina

resumen: La ruta de la quinurenina no solo es importante para la formación del pigmento ocular, sino que también desempeña un papel en el mantenimiento de la salud de la retina.

fuente: Instituto Max Planck

Las vías metabólicas consisten en una serie de reacciones bioquímicas en las células que convierten un componente inicial en otros productos.

Cada vez hay más pruebas de que las vías metabólicas junto con los factores estresantes externos influyen en la salud de las células y los tejidos. Muchas enfermedades humanas, incluidas las enfermedades de la retina o las enfermedades neurodegenerativas, están asociadas con anomalías en las vías metabólicas.

Elisabeth Nost dirigió un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Biología y Genética de Células Moleculares (MPI-CBG) en Dresden, Alemania, que describió el papel esencial de una vía metabólica en el mantenimiento de la salud de la retina en condiciones de estrés.

Estudiaron los genes clásicos bermellón, cardenal, blanco y cochinilla de la mosca de la fruta, que se caracterizaron originalmente hace décadas y recibieron su nombre por su papel en la pigmentación de los ojos, en particular la formación del pigmento marrón del ojo de la mosca.

Estos genes codifican componentes de la ruta de la quinurenina, cuya actividad convierte el aminoácido triptófano en varios pasos en otros productos. En este estudio, los autores destacan la función de esta vía metabólica en la salud de la retina, independientemente de su papel en la formación de pigmentos.

La vía de la quinurenina es una vía metabólica conservada evolutivamente que regula una variedad de procesos biológicos. Su alteración puede dar lugar a la acumulación de biomoléculas o metabolitos tóxicos o protectores, que pueden deteriorar o mejorar la salud del cerebro, incluida la retina, respectivamente.

READ  La prueba final previa al lanzamiento del nuevo cohete lunar Artemis tiene problemas en la plataforma de lanzamiento

El equipo de investigación, dirigido por Knust, director emérito de MPI-CBG, amplió recientemente el conocimiento de esta importante vía metabólica en su publicación en la revista Genética PLOS.

Conscientes de la notable conservación de esta vía metabólica y de los genes que la regulan, utilizaron moscas como sistema modelo para desentrañar el papel de los metabolitos individuales en la salud de la retina.

Los investigadores estudiaron cuatro genes (bermellón, cardenal, blanco y cochinilla) llamados así por colores de ojos anormales después de que se perdieron en las moscas.

«Debido a que la ruta de la quinurenina se conserva desde las moscas hasta los humanos, preguntamos si estos genes regulan la salud de la retina independientemente de su papel en la formación de pigmentos», dice Sarita Hebar, una de las autoras principales del estudio.

Para averiguarlo, los científicos utilizaron una combinación de genética, cambios en la dieta y análisis bioquímicos de metabolitos para estudiar las diferentes mutaciones de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster.

Sophia Trekov, coautora, desarrolló un método para el análisis bioquímico de metabolitos de la vía de la quinurenina. Esto permitió a los investigadores relacionar diferentes niveles de metabolitos con el estado de salud de la retina.

Estos genes codifican componentes de la ruta de la quinurenina, cuya actividad convierte el aminoácido triptófano en varios pasos en otros productos. La imagen es de dominio público.

Descubrieron que un metabolito, la 3-hidroxiquinurenina (3OH-K), daña la retina. Más importante aún, podrían mostrar que el grado de degradación se ve afectado por el equilibrio entre el 3OH-K tóxico y los metabolitos protectores, como el ácido quinurénico (KYNA), y no solo por sus cantidades absolutas.

Sarita agrega: «También alimentamos moscas normales (no mutadas) con dos de estos metabolitos y descubrimos que el 3OH-K mejoraba el daño retinal inducido por el estrés, mientras que KYNA protegía la retina contra el daño inducido por el estrés». Esto significa que la salud de la retina se puede mejorar en ciertas condiciones alterando la proporción de metabolitos en la vía de la quinurenina.

READ  Astronauta de la NASA y cosmonautas rusos despegan hacia el espacio

Además, al enfocarse en estos cuatro genes y, por lo tanto, en cuatro pasos distintos dentro de la vía, los investigadores pudieron demostrar que no solo la acumulación de 3OH-K como tal, sino también su ubicación en la célula y, por lo tanto, su disponibilidad en otras interacciones, es importante para la salud de la retina.

«Este trabajo muestra que la vía de la quinurenina es importante no solo en la formación de pigmentos, sino que el nivel de metabolitos individuales desempeña un papel importante en el mantenimiento de la salud de la retina», dice Knust.

«En el futuro, la proporción de diferentes metabolitos y los sitios específicos de su acumulación y actividad deben tenerse en cuenta en las estrategias terapéuticas para enfermedades con alteración de la función de la vía de la quinurenina, que se observan en diversas afecciones neurodegenerativas».

Sobre esta noticia de genética y neurociencia óptica

autor: oficina de prensa
fuente: Instituto Max Planck
comunicación: Oficina de Prensa – Instituto Max Planck
imagen: La imagen es de dominio público.

Búsqueda original: acceso abierto.
«La modulación de la vía de la quinurenina o el secuestro de la 3-hidroxiquinurenina tóxica protege la retina del daño inducido por la luz en Drosophila.Por Elisabeth Knost et al. Genética PLOS


un resumen

La modulación de la vía de la quinurenina o el secuestro de la 3-hidroxiquinurenina tóxica protege la retina del daño inducido por la luz en Drosophila.

La salud de los tejidos está regulada por una miríada de factores externos o internos.

Aquí investigamos el papel de la vía conservada de quinurenina (KP) en el mantenimiento de la homeostasis retiniana en el contexto de estrés leve en Drosophila melanogaster. cinabrioY Básico Y carmín son genes de mosca que codifican diferentes pasos en KP. junto con blancoEstos genes son reguladores conocidos de la biosíntesis del pigmento marrón (omocromo).

READ  Los electrones de la Tierra pueden formar agua lunar

Usar blanco Como antecedentes genéticos sensibles, mostramos que las mutaciones en cinabrioY Básico Y carmín Modulación diferencial del daño retiniano inducido por la luz.

Las mediciones de espectrometría de masas de los metabolitos de KP en moscas con diferentes genotipos respaldan la idea de que los niveles elevados de 3-hidroxiquinurenina (3OH-K) y ácido xanturenico (XA) promueven el daño en la retina, mientras que el ácido quinurénico (KYNA) y la quinurenina (K) son neuroprotectores. -protegido.

Esta conclusión se confirma al mostrar que la alimentación con 3OH-K da como resultado un daño retinal mejorado, mientras que la alimentación con KYNA protege la retina en antecedentes genéticos susceptibles. Curiosamente, los efectos nocivos del 3OH-K libre disminuyen con la división subcelular.

El aislamiento de 3-OH-K permite extinguir su toxicidad mediante la conversión a un pigmento marrón o la conjugación con proteínas. Este trabajo nos permitió separar el papel de los genes KP en la formación de omocromos de su papel en la homeostasis de la retina.

Además, plantea nuevas hipótesis sobre la importancia del equilibrio y la partición de los metabolitos de KP en el alivio de la enfermedad.

DEJA UNA RESPUESTA

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

"Zombieaholic. Nerd general de Twitter. Analista. Gurú aficionado de la cultura pop. Fanático de la música".