Las conexinas, una familia de proteínas claves en la regeneración celular
Un equipo multidisciplinar de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han logrado avances en el conocimiento de las conexinas, una familia de proteínas cuya función es establecer puentes de comunicación entre las células, al descubrir nuevas funciones en la regeneración celular durante varias enfermedades como la diabetes, la ateroesclerosis o el ictus.
Estas proteínas están ampliamente distribuidas por todos los tejidos y órganos y su papel resulta esencial para el funcionamiento del organismo. Por ejemplo, sin ellas resultaría imposible la transmisión del impulso cardiaco que origina la contracción del corazón o tampoco la comunicación rápida entre las neuronas del cerebro ni la propagación de los impulsos nerviosos.
Además, en un trabajo dirigido por Daniel González-Nieto, del Centro de Tecnología Biomédica (CTB) de esta universidad, también han comprobado el papel fundamental que desempeñan en la regeneración de las células sanguíneas en diferentes procesos, como tras la quimioterapia, y han identificado la importancia de una de estas proteínas, la conexina 43, en el proceso de migración de las células madre hematopoyéticas durante el trasplante de médula ósea.
Este equipo de investigación, que colabora con otros centros nacionales e internacionales a través del proyecto ‘Consolider The Spanish Ion Chanel Initiative’, ha sido pionero en determinar que los precursores de los canales intercelulares, los hemi-canales, pueden ser funcionales y permitir la comunicación de la célula con el medio extracelular en condiciones fisiológicas.
La actividad de los hemi-canales está estrictamente regulada por el potencial de membrana celular (voltaje de membrana) o por la concentración de iones divalentes como el calcio, y son esenciales para la transmisión de información celular y juegan un papel fundamental en la activación de mecanismos tan sofisticados como la audición o la locomoción.
Recientemente, también han descubierto que los hemi-canales de la conexina 36 son importantes reguladores de la secreción de insulina, una hormona secretada por el páncreas que regula los niveles de glucosa en la sangre. Mediante prácticas de ingeniería genética con ratones han comprobado que cuando dichos hemi-canales se eliminan, se vuelven intolerantes a la glucosa, como ocurre en los pacientes diabéticos.
Según ha reconocido González-Nieto, en su estudio sobre las conexinopatías han podido observar cómo los hemi-canales pueden tener funciones antagónicas, mediando efectos tanto protectores como inductores de la muerte celular. Por ejemplo, en el caso de la conexina 37 se ha descrito que los hemi-canales tienen un efecto de protección contra la aterosclerosis y, de hecho, se han identificado mutaciones en la conexina 37 en pacientes con desarrollo temprano de ateroesclerosis y elevado riesgo de enfermedad cardiovascular.
Patologías cerebrales
Por otro lado, en el caso del ictus han demostrado que los hemi-canales de panexinas (proteínas similares a las conexinas) contribuyen a la muerte celular durante la isquemia cerebral (déficit de oxígeno y nutrientes), señala el investigador del CTB. “En otras palabras, la falta de oxígeno promueve una mayor activación de hemi-canales, cuya apertura se produce sin ningún tipo de control, y esto provoca una mayor muerte neuronal y una mayor extensión del área infartada en el cerebro”, ha explicado.
Por ello, profundizar en el papel de los hemi-canales durante la isquemia cerebral también es uno de los retos de los investigadores, para lo que están utilizando inhibidores selectivos de hemi-canales con el objetivo de reducir el área de penumbra isquémica y, en consecuencia, disminuir la severidad del ictus. “Estamos en los primeros pasos, pero nuestro objetivo final, al igual que el de otros grupos en este campo, es encontrar vías de solución terapéuticas para esta enfermedad”, ha dicho.
La sordera hereditaria
Por otro lado, los estudios realizados también han servido para comprobar que el origen de algunas enfermedades provienen de mutaciones de los genes que codifican las conexinas. Por ejemplo, una de las principales causas de sordera hereditaria se debe a una función anómala de la conexina 26 en las células de soporte de la cóclea que desarrollan un papel fundamental en el proceso de transducción neurosensorial durante la audición.
Otro grupo de patologías en el que este grupo investiga activamente está relacionado con el papel que desempeñan varias conexinas en el mantenimiento de la integridad de la mielina, la envoltura que rodea a las fibras nerviosas y que es clave para la conducción de impulsos nerviosos. En la actualidad, ya han identificado varias mutaciones en los genes de las conexinas en pacientes con alteraciones graves de la mielina que originan enfermedades neurológicas muy discapacitantes.
