MADRID, 24 Abr. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de Tokio (Japón) han revelado una alteración temporal en el metabolismo de ratones obesos durante la adaptación a la inanición, a pesar de no existir alteraciones estructurales significativas en la red molecular.
Este descubrimiento supone un avance significativo, ya que la investigación que incluye la dimensión temporal en biología ha sido notoriamente laboriosa y la extracción sistemática de información a partir de macrodatos ha sido difícil.
Por lo tanto, este estudio abre el camino para futuras investigaciones sobre procesos metabólicos más generales, como la ingesta de alimentos y la progresión de enfermedades. Los hallazgos se publican en la revista 'Science Signaling' .
Los seres vivos necesitan extraer energía continuamente de los alimentos y distribuirla por todo el cuerpo para mantenerse vivos, es decir, mantener su metabolismo en funcionamiento para que sus cuerpos se encuentren en un rango óptimo llamado "homeostasis".
La inanición es una de las alteraciones más graves de este sistema. Al adaptarse a la inanición, el hígado, que desempeña un papel fundamental en el metabolismo, coordina no solo qué moléculas deben actuar, sino también cuándo.
"Las moléculas dentro de las células forman una gran red, que contiene un pequeño número de moléculas que regulan muchas reacciones metabólicas, llamadas moléculas centrales. Sin embargo, la comprensión sistemática de la coordinación temporal de las moléculas en el hígado había sido difícil de alcanzar debido a la falta de datos exhaustivos de series temporales durante la inanición", afirma Shinya Kuroda, el investigador principal de la Universidad de Tokio.
Los investigadores se propusieron subsanar esta deficiencia comparando los hígados de ratones sanos y obesos. Sus mediciones mostraron una clara diferencia entre las moléculas centrales de las células hepáticas sanas y obesas. Las primeras contenían las moléculas energéticas ATP y AMP, pero las segundas no.
Una diferencia tan clara entre las moléculas centrales podría haber alterado estructuralmente la red molecular. Sin embargo, los investigadores no encontraron tales alteraciones, por lo que investigaron la dimensión temporal.
"Medimos exhaustivamente la evolución temporal de diversas moléculas", agrega Kuroda, "y descubrimos que las moléculas centrales en hígados sanos respondían a la inanición con mayor rapidez que otras moléculas. Esto sugirió un orden temporal bien controlado de las redes moleculares en hígados sanos durante la inanición. Por otro lado, esta coordinación desapareció en el hígado de ratones obesos".
En otras palabras, aunque la estructura de la red molecular durante la inanición se mantuvo robusta, se volvió temporalmente vulnerable a la obesidad. El método que condujo a este descubrimiento, que combina el análisis estructural y temporal de la red molecular intracelular, puede aplicarse a otros estudios que incluyen conjuntos de datos de múltiples "omas", como el genoma o el microbioma, lo que abre nuevas vías para futuras investigaciones. Kuroda describe su próximo proyecto.
Nuestro enfoque describió con éxito el panorama global de la adaptación a la inanición, un fenómeno biológico complejo. Nos gustaría generalizar nuestros conocimientos sobre la red metabólica durante la inanición a la red metabólica durante la ingesta de alimentos o la progresión de enfermedades.