Un equipo dirigido por Eva M Novoa en el Centro de Regulación Genómica (CRG) ha descubierto un mecanismo que permite al corazón alternar entre dos estados: uno de mantenimiento básico, y uno de ‘carga rápida’ en situaciones de alta demanda.
El laboratorio que ha hallado que las células cardíacas y musculares adultas tienen unos tipos de ribosomas especializados, diferentes a los del resto del cuerpo.
Los ribosomas son las ‘fábricas de proteínas’ de las células, y ellos mismos están hechos de proteínas; entre ellas una llamada RPL3.
Lo que han descubierto en este nuevo estudio, es que, en las células adultas del corazón y músculo, los ribosomas utilizan una proteína un poco diferente, la RPL3L. Las dos variantes de la proteína tan solo se diferencian en la ‘cola’, la última parte de la proteína. Pero esta diferencia hace que la superficie del ribosoma sea diferente y pueda unir-se a otras proteínas y receptores.
Así, el grupo investigador ha encontrado también que, cuando hay una enfermedad cardiovascular como un infarto, o después de ejercicio fuerte, los cardiomiocitos (las células que hacen que el corazón se contraiga) substituyen la RPL3L de sus ribosomas por la RPL3. Este cambio hace que ahora los ribosomas puedan contactar físicamente con las mitocondrias – la fábrica de energía de la célula – y aumenten los niveles de energía. El cambio, reversible, se da entre las 6h y los 4 días después del infarto o el ejercicio.
La versión más energética de los ribosomas (con RPL3) está también presente en los tejidos muscular y cardíaco fetales, según han hallado los investigadores e investigadoras.
“Cuando nacemos, nuestro corazón necesita mucha energía para crecer. Ppero cuando el corazón ha madurado completamente, cambia a RPL3L, al estado de mantenimiento básico”
Ivan Milenkovic, estudiante de doctorado en el CRG
Ivan Milenkovic, primer autor del estudio y estudiante de doctorado, explica por qué creen que el corazón y los músculos adultos no tienen, por defecto, la versión más energética: “Creemos que las células podrían estar ajustando la actividad mitocondrial, generadora de energía, en condiciones de reposo para disminuir los niveles de radicales libres, que son unos subproductos peligrosos del metabolismo mitocondrial”.
El estudio, que nació en el laboratorio del CRG dirigido por Novoa, acabó siendo una colaboración con otros laboratorios en España, Alemania, Holanda y Australia. Y durante la pandemia, cuando, explica Milenkovic, “¡tuve que aprender a diseccionar ventrículos a través de Zoom!”.
¡Felicidades a todo el equipo!
Ivan Milenkovic et al. Dynamic interplay between RPL3- and RPL3L-containing ribosomes modulates mitochondrial activity in the mammalian heart. Nucleic Acids Research, gkad121, https://doi.org/10.1093/nar/gkad121
Published: 07 March 2023
