Pérdida del gen esencial en los glóbulos conduce a la anemia

Mayo 24, 2016 Admin Salud 0 1
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Científicos de la Universidad de Georgia, Escuela de Medicina de Harvard y la Universidad de Utah han descubierto un nuevo gen que regula la síntesis del grupo hemo en la formación de glóbulos rojos. El hierro hemo es el componente que contiene la hemoglobina de color rojo oscuro, la proteína en las células rojas de la sangre responsables de transportar el oxígeno en la sangre.

El estudio fue publicado en línea el 07 de noviembre y 22 de noviembre estará en la edición impresa de la revista Nature. Los resultados prometen promover la comprensión y el tratamiento de la anemia y las enfermedades mitocondriales humanos, tanto conocidos como desconocidos en la comunidad biomédica.

El gen mitocondrial conocida como factor inhibidor-1 del gen ATPasa o Atpif1-fue descubierto por una pantalla de mutagénesis química en el pez cebra, un organismo que comparte muchos de los mismos genes que regulan el desarrollo de la sangre en los seres humanos.




"Con el pez cebra, podemos acelerar la enfermedad natural y pantalla para muchas más mutaciones en la sangre de lo que podríamos ver en circunstancia aleatoria de pacientes humanos", dijo el principal coautor del estudio, el Dr. Barry Paw, un hematólogo y profesor asociado de medicina en Harvard Medical School.

"En nuestro caso, estábamos buscando mutantes que estaban sin sangre, presumiblemente debido a que cualquier gen que se inactiva por mutación aleatoria debe ser fundamental para el desarrollo de la sangre, si uno de estos embriones eran sin derramamiento de sangre."

Esto es lo que Zampa y su equipo encontraron cuando se toparon con lo particular "sin sangre" pez cebra mutante llamado Pinotage. La pérdida del gen Atpif1 fue la causa de la anemia grave de los peces.

El siguiente paso para el equipo era determinar si la anemia es un defecto del metabolismo del hierro o la homeostasis hemo. La colaboración con el biólogo molecular Jerry Kaplan de la Universidad de Utah, los investigadores encontraron una posible relación entre Atpif1 y ferroquelatasa, la enzima terminal en la síntesis del grupo hemo.

UGA microbiólogo Harry Dailey, una autoridad líder en la estructura y función de ferroquelatasa, fue traído a bordo. El trabajo de colaboración entre los laboratorios de la pata y Dailey descubrió un papel más amplio para mecanicista Atpif1 en la regulación de la actividad enzimática de ferroquelatasa.

"Creemos que el clúster de dos dos hierro-azufre (2Fe- 2S) de ferroquelatasa permite percibir ciertos flujos metabólicos en la célula, y responder a tales flujos apropiadamente", dijo Dailey, quien es profesor de microbiología y director de UGA Biomédica y el Instituto de Ciencias de la Salud. "Cuando Atpf1 es deficiente, hay un cambio en el potencial mitocondrial pH/redox. Este cambio es detectado por el clúster, y la actividad de ferroquelatasa se reduce, lo que resulta en una disminución en la síntesis de hemo."

Los investigadores también fueron capaces de producir datos sobre la versión humana de Atpif1, señalando su importancia funcional para la diferenciación normal de las células rojas de la sangre y como una deficiencia puede contribuir a enfermedades como anemias congénitas similares a las humanas y los trastornos relacionados con las mitocondrias disfuncionales, la orgánulos que alimentan la célula.

En general, Dailey cree que los resultados del estudio tendrán un impacto en el desarrollo de las células rojas de la sangre significativamente con el establecimiento de ferroquelatasa [2Fe-2S] clúster como un nuevo componente en la regulación de la síntesis de hemo. Las nuevas áreas de investigación se abrieron, dijo, y la base molecular de los síndromes basados ​​en las células rojas de la sangre sin definir actualmente y las enfermedades pueden ser revelados.

Autores correspondientes para el estudio son la alta Dailey, Pata y Kaplan, quien es profesor de patología y vicepresidente asistente de investigación en la Universidad de Utah Health Sciences Center. Los autores adicionales incluyen Dr. Shah Dhvanit de la Escuela de Medicina de Harvard y Amy Medlock y Tamara Dailey Universidad de Georgia.

El estudio fue financiado principalmente por la Fundación de Cooley Anemia, la Fundación March of Dimes, el Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y del Riñón y el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre.

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