Una investigación del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas (CIBERDEM) ha analizado los mecanismos de conexión entre el sistema ubiquitina-proteosoma y la autofagia, implicados en el recambio intracelular de las proteínas, y sus implicaciones en estrés oxidativo y envejecimiento.

Los resultados de este estudio han sido publicados en Ageing Research Reviews y podrían tener relevancia a la hora de abordar patologías como la obesidad y la diabetes tipo 2, ligadas al envejecimiento. Los investigadores del CIBERDEM Jia Liang Sun-Wang, Saška Ivanova y Antonio Zorzano, también del IRB Barcelona y la Universitat de Barcelona, han identificado en organismos envejecidos, desde moscas hasta humanos, alteraciones en el sistema ubiquitina-proteasoma y la autofagia.

“La proteostasis desregulada es una de las características del envejecimiento. Las proteínas dañadas pueden afectar la función celular y su acumulación puede provocar disfunción y enfermedades de los tejidos”, explican los autores. La degradación de las proteínas se produce a través de dos vías principales:

• el sistema ubiquitina-proteasoma
• la vía autofagia-lisosoma

Los autores explican como, a pesar de ser vías distintas, no son sistemas aislados, tienen una naturaleza complementaria y comparten ciertos componentes moleculares, como son la ubiquitina y la proteína p62.

Los hallazgos de este estudio plantean cómo la autofagia y el proteasoma impactan entre sí, agregando una nueva capa de regulación a la degradación de proteínas. “A través de mecanismos que se analizan en esta revisión, el sistema ubiquitina-proteasoma puede regular la autofagia y viceversa”, explican los autores, señalando que “pero, cuando las células son sometidas bajo estrés, como el estrés oxidativo que se genera durante el ejercicio, las dos vías de degradación se activan de forma conjunta y coordinada como mecanismo de protección celular”. 

Implicaciones del sistema ubiquitina-proteasoma y la autofagia en el envejecimiento

En el trabajo, los investigadores también han analizado las implicaciones del sistema ubiquitina-proteasoma y la autofagia en el envejecimiento. “Hemos visto cómo la inducción de alteraciones en las dos vías de degradación de las proteínas acelera el envejecimiento en modelos de animales experimentales como el ratón. Y se ha observado también que la interconexión entre las dos vías se pierde durante el envejecimiento”, señalan desde el CIBERDEM.

Los autores apuntan también a que entender los mecanismos de interconexión entre el sistema ubiqutina-proteasoma y la autofagia podría permitir identificar nuevas dianas terapéuticas que sirvan para preservar su actividad durante el envejecimiento y que el propio envejecimiento sea un proceso saludable, evitando así las enfermedades metabólicas asociadas a este.

Artículo de referencia:
Jia Liang Sun-Wang, Saška Ivanova, Antonio Zorzano. The dialogue between the ubiquitin-proteasome system and autophagy: Implications in ageing. https://doi.org/10.1016/j.arr.2020.101203