Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2016

Arrancó octubre, y con él llega la semana de los Nobel, y fieles a la costumbre, en el Instituto Karolinska han empezado por anunciar hace un par de horas a en esta ocasión un solo galardonado.

El japonés Yoshinori Ohsumi se lleva este año el máximo premio en las ciencias médicas, y con ello, se retoma la costumbre de otorgar el premio a los avances en biología molecular. Nació en 1945 en Fukuoka, recibió su PhD en la Universidad de Tokio, luego hizo un post-doctorado en el Rockefeller Center de New York, y a decir de él mismo, estuvo desempleado durante algun tiempo y se dedicó a trabajos menores antes de obtener un puesto como profesor asociado, en 1988. Posteriormente centró su trabajo en las levaduras y sus diversos mecanismos celulares.

Por otro lado, la autofagia celular es un proceso catabólico en el cual diversas sustancias de desecho, asi como organelos deteriorados o aberrantes, son secuestrados en vesículas de doble membrana llamadas autofagosomas y liberados dentro un lisosoma para su descomposición por parte de enzimas hidrolíticas, la fusión del autofagosoma y el lisosoma pasa entonces a llamarse autolisosoma, y eventualmente las moléculas resultantes serán "recicladas" por la célula para otros procesos. 

Este proceso juega un papel esencial en la adaptación al ayuno y a las condiciones ambientales cambiantes. En el caso de las células en envejecimiento el proceso destruye los organelos que producen radicales libres, tambien llamados especies reactivas de oxígeno (ROS).

En mamíferos, la autofagia es un evento que ayuda y regula crecimiento celular, y contribuye a la homeostasis general del organismo. Mientras tanto, en las levaduras, la autofagia es inducida bajo condiciones de estrés celular, tales como falta de nutrientes, incremento de temperatura o estrés oxidativo. Los estudios más recientes apuntan que la autafagia, además de constituir un proceso reparativo, está implicado en fenómenos de muerte celular, también parece ser un mecanismo de defensa ante las infecciones virales, pues al existir organelos afectados por un virus, la célula recurriría a sacrificarlos mediante autofagia. 

Otro trabajo relaciona los defectos de la autofagia con trastornos del equilibro y vértigo, y ya se investiga la manera de estimular el proceso para combatir enfermedades crónicas como la artrosis.

Ohsumi ganó el Nobel por su descubrimiento del fenómeno de autofagia celular precisamente en las levaduras (Saccharomyces cerevisiae), al descubrir los genes de regulación de la proteína Apg8p, que es análoga a la proteina LC3-II de los mamiferos, ésta es codificada en genes llamados Apg, los cuales sintetizan una forma denominada LC3-I, misma que es modificada a LC3-II de manera post-traduccional (luego de ser sintetizada y liberada al citoplasma).

LC3-II está presente en los autofagosomas, y se une a los microtúbulos del citoplasma, permitiendo el cerrado del autofagosoma, y su desplazamiento hacia el lisosoma para su posterior fusión. Parte del trabajo del nipón puede hallarse aquí.

Expresión de LC-3-II en autofagosomas

Mecanismos moleculares de la autofagia, ciertos aminoacidos dañados, así como especies reactivas de oxígeno, presentes en la superficie de los organelos dañados, desencadenan una cascada de cinasas y otras reacciones intracelulares, que a su vez activan los genes Atg, los cuales producen la proteina LC3-II y ésta se encarga de cerrar el autofagosoma para su posterior fusión.

Enhorabuena como siempre al galardonado.