Washington DC (EE. UU.), 3 de octubre (ANI): El aminoácido esencial leucina puede estimular la producción de energía celular al ayudar a proteger las proteínas mitocondriales vitales de la degradación. Este hallazgo destaca un vínculo previamente desconocido entre la nutrición y el metabolismo y podría allanar el camino para nuevas estrategias para tratar los trastornos metabólicos y el cáncer.
Según ScienceDaily, las mitocondrias a menudo se describen como las centrales eléctricas de la célula porque producen gran parte de la energía que nuestro cuerpo necesita para crecer, moverse, reparar tejidos y realizar funciones diarias. Pero no funciona a un ritmo constante. En cambio, las mitocondrias ajustan continuamente su actividad dependiendo de cuánta energía necesita la célula y qué nutrientes están disponibles.
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Los científicos saben desde hace mucho tiempo que la nutrición puede influir en este proceso. Lo que ha estado menos claro es exactamente cómo los nutrientes individuales envían señales que cambian la actividad mitocondrial.
Investigadores dirigidos por el Prof. Dr. Thorsten Hoppe del Instituto de Genética y el Grupo de Excelencia en Investigación del Envejecimiento CECAD de la Universidad de Colonia han identificado un nuevo mecanismo que involucra al aminoácido leucina.
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Sus hallazgos muestran que la leucina puede ayudar a estabilizar proteínas importantes en las mitocondrias, permitiendo que el orgánulo produzca energía de manera más eficiente. El estudio, publicado en Nature Cell Biology, se titula "La leucina previene la degradación de las proteínas de la membrana mitocondrial externa para adaptar la respiración mitocondrial".
La leucina es un aminoácido esencial, lo que significa que el cuerpo humano no puede producir suficiente cantidad por sí solo y debe obtenerla a través de los alimentos. Los aminoácidos son los componentes básicos que se utilizan para producir proteínas y la leucina es especialmente abundante en alimentos ricos en proteínas como los productos lácteos, la carne, los frijoles y las lentejas.
Los investigadores han descubierto que la leucina hace más que solo contribuir a la producción de proteínas. También ayuda a prevenir la descomposición de algunas proteínas que se encuentran en el exterior de las mitocondrias, según ScienceDaily.
Estas proteínas juegan un papel importante en el metabolismo porque ayudan a transportar otras moléculas a las mitocondrias, donde pueden usarse como parte de la maquinaria de producción de energía de la célula. Cuando la leucina ayuda a mantener estas proteínas, las mitocondrias pueden funcionar de manera más efectiva y aumentar la cantidad de energía que produce la célula.
"Nos emocionó descubrir que el estado nutricional de la célula, especialmente los niveles de leucina, afecta directamente la producción de energía", dijo el Dr. Qiaochu Li, primer autor del estudio.
"Este mecanismo permite que las células se adapten rápidamente a mayores demandas de energía durante períodos de abundancia de nutrientes", añadió el Dr. Qiaochu Li, primer autor del estudio.
La proteína de control de calidad celular juega un papel clave
El equipo atribuyó este efecto a una proteína llamada SEL1L, que participa en el control de calidad celular.
Las células controlan constantemente sus proteínas porque las proteínas dañadas o mal plegadas pueden interferir con su función normal. SEL1L ayuda a identificar las proteínas que deben eliminarse y las dirige hacia la degradación. Según los investigadores, la leucina parece reducir la actividad de SEL1L. Esto significa que se descomponen menos proteínas mitocondriales, lo que permite que una mayor cantidad de ellas permanezcan en su lugar y respalden la función mitocondrial, según ScienceDaily.
"La modulación de los niveles de leucina y SEL1L podría ser una estrategia para mejorar la producción de energía", añadió Lee. "Sin embargo, es importante tener cuidado. SEL1L también desempeña un papel fundamental en la prevención de la acumulación de proteínas dañadas, lo cual es esencial para la salud celular a largo plazo".
Esta advertencia es importante porque aumentar la producción de energía no es automáticamente beneficioso en todas las situaciones. Los mismos sistemas celulares que preservan las proteínas beneficiosas también ayudan a eliminar las defectuosas, por lo que cambiar este equilibrio podría tener consecuencias no deseadas.
Efectos sobre la fertilidad y las células cancerosas.
Para explorar las implicaciones más amplias del metabolismo de la leucina, los investigadores también estudiaron Caenorhabditis elegans, un pequeño gusano redondo comúnmente utilizado en biología porque muchos de sus procesos celulares se parecen a los de organismos más complejos.
En los gusanos, los problemas con la degradación de la leucina han alterado la función mitocondrial y se han asociado con problemas de fertilidad.
Los científicos también examinaron células de cáncer de pulmón humano. Descubrieron que ciertas mutaciones que afectan el metabolismo de la leucina pueden ayudar a que las células cancerosas sobrevivan. Esta observación podría ser importante para futuras investigaciones sobre el cáncer porque los tratamientos que alteran las vías relacionadas con la leucina pueden afectar tanto a las células sanas como a las cancerosas de diferentes maneras, según ScienceDaily.
Estos hallazgos se suman a la creciente evidencia de que los nutrientes hacen más que simplemente proporcionar materias primas para el cuerpo. También pueden actuar como señales que afectan el funcionamiento de las células. En este caso, la leucina parece ayudar a las células a ajustar la producción de energía a la disponibilidad de nutrientes protegiendo proteínas mitocondriales clave de la degradación.
Al descubrir este vínculo previamente desconocido entre la leucina, el control de la calidad de las proteínas y el metabolismo mitocondrial, los investigadores han identificado nuevos objetivos potenciales para enfermedades en las que se altera la producción de energía celular, incluidos el cáncer y los trastornos metabólicos. (que yo)
(La historia anterior ha sido verificada y escrita por el personal de ANI. ANI es la principal agencia de noticias multimedia del sur de Asia con más de 100 oficinas en India, el sur de Asia y en todo el mundo. ANI ofrece las últimas noticias sobre política, actualidad en India y en todo el mundo, deportes, salud y fitness, entretenimiento y noticias. Las opiniones que aparecen en la publicación anterior no reflejan las opiniones de Latest)