Identifican un mecanismo que puede predisponernos a sufrir enfermedades metabólicas

El genoma humano codifica una gran cantidad de genes (unos 30.000), muchos de ellos con funciones aún desconocidas. Entender la función de cada uno de estos genes es esencial para saber qué enfermedades se originan cuando dichos genes fallan.

Un nuevo estudio ha demostrado en ratones que la ausencia del gen Tet3 altera el metabolismo de las células diferenciadas del organismo. Esto se debe a que no son capaces de generar energía mediante los mecanismos habituales, iniciando un proceso alternativo y anómalo observado en ciertas enfermedades metabólicas como el cáncer y la diabetes. Los resultados del estudio ayudarán a identificar procesos singulares que pueden dar lugar a enfermedades de tipo metabólico, algo esencial para un diagnóstico precoz y un tratamiento eficaz.

El estudio lo ha realizado un equipo internacional que incluye a Natalia Tapia y a Isabel Mulet, ambas del Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV), adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España ambas instituciones. En el estudio también han participado el grupo de Marcos J. Araúzo-Bravo, del Instituto de Investigación Sanitaria Biogipuzkoa; y el de Carsten Hopf, de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Mannheim (Alemania), entre otros.

Se ha venido observando que un mal funcionamiento del gen Tet3 se da en muchos tipos de enfermedades metabólicas como la diabetes o la obesidad, así como en varios tipos de cáncer.

Para ello, el equipo de investigación eliminó el gen Tet3 en ratones transgénicos y, a continuación, estudió las consecuencias de su ausencia. “Una gran mayoría de tejidos contienen células troncales, también llamadas células madre, que se diferencian dando lugar a todas las células que componen un tejido”, explica Tapia. “Mientras que las células troncales obtienen su energía principalmente a partir del metabolismo glicolítico, las células diferenciadas lo hacen a partir de un metabolismo basado en la fosforilación oxidativa”, describe la investigadora del CSIC.

La fosforilación oxidativa es un mecanismo que las células diferenciadas utilizan para generar grandes cantidades de energía, que se realiza íntegramente en el interior de las mitocondrias. En cambio, existe otro mecanismo que no requiere el uso de mitocondrias, pero es menos eficiente energéticamente, llamado glicólisis. El uso preferente de la glicolísis frente a la fosforilación oxidativa en células diferenciadas conlleva la aparición de alteraciones metabólicas.

Corte longitudinal del intestino en el que se ha delineado en rojo una vellosidad del epitelio intestinal, tejido en el que se ha estudiado el patrón de expresión del gen Tet3. (Imagen: IBV / CSIC)

“Nuestros resultados demuestran que las células diferenciadas del organismo del ratón presentan alteraciones en ausencia del gen Tet3 y no son capaces de realizar la fosforilación oxidativa de forma eficiente, por lo que mantienen el metabolismo glicolítico a niveles más altos de lo normal, un fenómeno que también se ha observado en muchos tipos de células tumorales”, revela Tapia.

“Nuestro estudio sugiere que la pérdida de función del gen Tet3 fuerza a las células hacia un estado metabólico aberrante, el cual puede fomentar la aparición de ciertas enfermedades como el cáncer”, resume Tapia.

El estudio se titula “TET3 regulates terminal cell differentiation at the metabolic level”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Communications. (Fuente: Isidoro García / CSIC)