Proteínas esenciales para abastecer de hierro a la célula
Un equipo alemán financiado con fondos comunitarios informa de que el hierro es básico para la vida pero que en exceso puede ser peligroso y provocar fallos orgánicos. Los científicos, del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) de Heidelberg, han descubierto que las células necesitan la presencia de proteínas reguladoras del hierro (IRP) para sobrevivir pues éstas últimas se encargan de mantener el equilibrio adecuado en las primeras. En concreto, las IRP son básicas para el funcionamiento adecuado de las mitocondrias, la sala de máquinas energética de las células. Los resultados del estudio se han publicado en la revista Cell Metabolism. El apoyo comunitario al estudio provino del proyecto EUROIRON1 («Control genético de la patogénesis de enfermedades ocasionadas por la acumulación de hierro»), financiado con 2,8 millones de euros mediante el área temática «Ciencias de la vida, genómica y biotecnología aplicadas a la salud» del Sexto Programa Marco (6PM). Las mitocondrias abastecen a las células de adenosina trifosfato (la molécula encargada de almacenar la energía que necesita el organismo), grupos hemo (un ingrediente básico de la hemoglobina) y centros hierro-azufre (Fe-S). El equipo del EMBL descubrió que el abastecimiento y la función de hierro en la mitocondria dependen de las IRP, que son proteínas citosólicas de unión al ARN (ácido ribonucleico) que controlan la transcripción y la estabilidad del ARNm (ácido ribonucleico mensajero). Así pues, las mitocondrias precisan hierro para funcionar, pero también procesan hierro para sustentar otras funciones básicas para la supervivencia de la célula, como los Fe-S y los grupos hemo. Mediante el empleo de nuevos modelos de ratón desarrollados ex profeso para el estudio, los científicos determinaron que aquellos que no poseían ni la IRP1 ni la IRP2 en sus hepatocitos (células del hígado encargadas de varias funciones metabólicas vitales) sufrieron disfunción y deficiencia de hierro mitocondrial que degeneró en insuficiencia hepática y en último término la muerte. Uno de los coautores del estudio, el Dr. Bruno Galy del EMBL, indicó que «los ratones con células hepáticas incapaces de producir IRP mueren por insuficiencia hepática a los pocos días de nacer. Las mitocondrias de estas células presentan defectos estructurales y no funcionan adecuadamente pues no poseen suficiente hierro.» Los científicos también descubrieron que cuando las células no producen IRP la cantidad de hierro que accede a las células desciende de forma significativa y los sistemas encargados de almacenar y exportar hierro en el interior de la célula sobreactúa. Debido a esta falta de hierro las mitocondrias no reciben hierro suficiente y dejan de funcionar como es debido. Como consecuencia no se generan suficientes Fe-S y grupos hemo para las partes de la célula que dependen de ellos. En su artículo, los autores concluyen que los resultados «revelan una función primordial de las IRP en la biología de la célula: asegurar un abastecimiento adecuado de hierro a las mitocondrias para el correcto funcionamiento de este orgánulo.» «Poseemos indicios de que probablemente se trate de un proceso general mediante el que la mayoría de células controlan su contenido de hierro y garantizan la suficiencia férrica de las mitocondrias», indicó el Dr. Matthias Hentze, miembro del equipo del EMBL. Por tanto, el proceso para regular el equilibrio férrico podría revestir importancia en las células que precisan cantidades muy elevadas de hierro mitocondrial, entre las que se incluyen los precursores de los glóbulos rojos, que producen grupos hemo para el transporte de oxigeno. No obstante, existen casos en los que las mitocondrias no son capaces de aprovechar el hierro, lo que la célula interpreta como insuficiencia férrica y reacciona activando más IRP. Esto produce una acumulación excesiva de hierro perjudicial en la mitocondria que podría explicar la mecánica de enfermedades en las que las células son incapaces de incorporar hierro en la hemoglobina, como por ejemplo las anemias sideroblásticas (cuando la médula ósea no es capaz de crear glóbulos rojos normales). El EMBL indaga ahora en esta línea de investigación.
Países
Alemania