Estudios experimentales sobre una proteina denominada Myomerger sentaron las bases para un nuevo avance en biologia celular. Ahora la ciencia sabe que esta proteina descubierta en 2017 induce la fusion de las celulas que dan lugar a la formacion de las fibras musculares.

El hallazgo podria ser clave en la busqueda de nuevas estrategias para el tratamiento de enfermedades o lesiones que afectan tejidos musculares, como la distrofia muscular, un conjunto de patologias hereditarias que causan degeneracion y debilidad del musculo esqueletico.

La investigacion tiene como protagonistas a cientificos del CONICET , la UNCUYO y la Universidad de Florida . En febrero pasado, llego a la portada de Biochemistry , una revista de la Sociedad Estadounidense de Quimica (American Chemical Society).

Algunos detalles de la investigacion  

El estudio destaca que Myomerger induce la hemifusion , un paso crucial durante la fusion de membranas celulares, y regula la expansion de los poros de fusion, previo a que las celulas se fusionen completamente. En este caso, esta proteina se ocupa de la fusion de mioblastos, celulas que dan lugar a la formacion de las fibras musculares .

“Los procesos de fusion de membrana son elementales en biologia celular. Durante estos eventos ocurren estados intermedios llamados de hemifusion. Nosotros determinamos que Myomerger participa en estos fenomenos. Encontramos que altas concentraciones de esta proteina favorecen la transicion entre algunos de estos estados intermedios y retrasan la expansion de los poros de fusion, que es la ultima etapa de la fusion de membranas”, explica Diego Masone, responsable del trabajo.

Luego de casi un ano de simulaciones numericas, realizadas en el Centro de Computacion de Alto Desempeno de la Universidad Nacional de Cordoba (CCAD-UNC), el grupo de investigadores logro describir como la proteina Myomerger interacciona con las membranas de las celulas mientras estas se fusionan, pasando por los distintos intermedios de hemifusion. 

“En principio no sabiamos cual era el mecanismo de la proteina, o como participa del proceso general de fusion de membranas. Teniamos alguna sospecha, por estudios previos, todos ellos experimentales, y no muchos, porque la proteina ha sido descubierta recientemente, en 2017 ?detalla Masone?. Por eso pensamos que iba a ser una buena oportunidad hacer un estudio basado en simulaciones numericas, aprovechando la maquinaria de software que ya habiamos desarrollado para estudiar otros eventos de fusion a los que nos dedicamos en el laboratorio”.

El reciente descubrimiento se publico en la portada de la revista Biochemistry.

Estos resultados son relevantes porque Myomerger ha sido asociada con la distrofia muscular, un conjunto de enfermedades hereditarias que debilitan progresivamente los musculos, produciendo dificultades para realizar actividades cotidianas y, eventualmente, complicando el funcionamiento de organos vitales, como el corazon y los pulmones. 

“En la distrofia muscular los procesos normales de reparacion y regeneracion muscular estan alterados. Se piensa que fusogenos como Myomerger podrian estar anormalmente activos en las fibras musculares de las personas con distrofia muscular, entonces disminuir la actividad de esta proteina podria tener fines terapeuticos para esta enfermedad”, precisa el cientifico.

Lo que se viene

A partir de ahora, el equipo continuara trabajando en el estudio de los mecanismos de transformacion que ocurren durante la fusion de las membranas celulares en presencia de proteinas asociadas a diferentes aspectos de la salud humana. “Apuntamos a entender estos mecanismos porque ese es el primer paso para desarrollar ideas que nos permitan obtener un resultado especifico. Primero hay que saber como funcionan, describirlos, para luego poder alcanzar un fin terapeutico”, concluye el cientifico.

Diego Masone investiga puertas adentro del Laboratorio de Biologia Computacional del Instituto de Histologia y Embriologia de Mendoza ( IHEM ), instituto de doble dependencia CONICET-UNCUYO. El equipo que dirige esta integrado por los investigadores Ary Lautaro Di Bartolo (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, FCEN, UNCUYO), Luis Mariano Polo (IHEM) y Marcelo Caparotta (Universidad de Florida).

Masone y Di Bartolo comparten la autoria de otro trabajo. En 2022 lograron describir el funcionamiento de una proteina clave para la sinapsis neuronal .