Identifican a enzima que participa en regulación del balance energético

MORELIA, Mich., 27 de septiembre de 2015.- Una enzima que participa en la regulación del balance energético del organismo fue descubierta por Jean-Louis Charli Casalonga, investigador del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, y colaboradores.

La molécula, llamada piroglutamil peptidasa II (PPII), forma parte de una cascada de proteínas que funcionan en la base del cerebro, entre el hipotálamo y la pituitaria, glándula maestra que sintetiza varias hormonas, entre ellas la tirotropina, se destaca en un boletín.

Al llegar al torrente sanguíneo, esta última induce la liberación de las hormonas tiroideas, que impactan ampliamente en los organismos y son fundamentales para el desarrollo del cerebro. “En la vida adulta contribuyen a definir el metabolismo basal, es decir, qué tanta energía consume una célula para sus actividades permanentes”, explicó el doctor en biofísica.

Las hormonas tiroideas definen la eficacia del metabolismo celular en los mamíferos y constituyen uno de los reguladores más importantes del gasto energético en las células. “De manera indirecta, están relacionadas al apetito y a la propensión que tenemos a engordar o no”, resumió.

La enzima PPII se encuentra en cantidades pequeñas en un grupo de células llamadas tanícitos, localizadas en la base del cerebro.

La investigación de Charli y sus colaboradoras, Patricia Joseph Bravo y Edith Sánchez Jaramillo, se centra en entender mecanismos fundamentales del circuito de control del balance energético.

Aunque es un trabajo de ciencia básica, una aplicación a futuro podría considerar la manipulación de la enzima y el desarrollo de un medicamento para controlar el metabolismo.

Tras la ruta de un péptido en la articulación neuroendocrina

Para que la tirotropina se libere al torrente sanguíneo entra en función la hormona liberadora de tirotropina (TRH), descrita hace unos 45 años. “Es un pequeño péptido que sintetiza el cerebro y se moviliza entre el hipotálamo y la glándula pituitaria para inducir la liberación de la tirotropina”, explicó.

La TRH es un controlador de la tirotropina desde el cerebro. “La cascada TRH-tirotropina-hormonas tiroideas produce un impacto importante en el metabolismo celular”.

Desde hace varios años, Charli y su grupo han estudiado la función de la TRH en modelos experimentales de roedores. “Recientemente hemos encontrado que en la base del cerebro, en la zona de unión entre el hipotálamo y la glándula pituitaria, existe un interruptor o switch molecular adicional, la enzima PPII, que controla la eficacia de la transmisión de la señal emitida por las neuronas que secretan la TRH”, abundó.
Desconocida hasta antes del estudio de Charli en el IBt, la PPII hidroliza a la TRH una vez que ésta es secretada por el cerebro. Dicha enzima está en todo el cerebro, pero tiene la peculiaridad de encontrarse además en las células tanícitos, que interaccionan íntimamente con las neuronas que producen TRH, en la zona de unión entre el cerebro y la periferia.

“Encontramos que en los tanícitos la PPII queda expuesta al medio extracelular cercano y permite que haya un control preciso de la vida media del péptido TRH en la unión cerebro-pituitaria”, resaltó el universitario.

El científico trata de entender la función de la enzima en esta localización particular. “Es específica, solamente reconoce al péptido TRH, y en los tanícitos es regulada por eventos ligados al balance de energía”.

En el hombre y los roedores el ayuno tiende a apagar esta cascada hormonal llamada eje tiroideo. “Lo novedoso es que encontramos que durante un ayuno la enzima se sobreproduce en esa pequeña región cerebral y contribuye a apagar el eje tiroideo”, remarcó.

Al inducir obesidad se observa, al contrario, una reducción de su actividad. “Parece que el interruptor censa el balance de energía de manera muy fina. Es un evento controlado por factores que desconocemos. Buscamos qué hace que la enzima se mueva en una dirección o en otra, y tratamos de entender las consecuencias metabólicas de su manipulación experimental”.