biología celular

citoesqueleto :

Septina

Las septinas (del inglés "septins"), consideradas el cuarto componente del citoesqueleto,¹ fueron descritas en levaduras gemantes de Saccharomyces cerevisiae como filamentos en el cuello de la levadura madre, estas observaciones fueron realizadas durante estudios de control genético del ciclo de división celular.² Proteínas con secuencias homólogas han sido identificadas en células eucariotas desde levaduras hasta animales incluyendo al hombre, pero no han sido descritas en plantas.³ En bacterias, las paraseptinas son proteínas relacionadas con las septinas, estas últimas se especula que fueron adquiridas por las celulas eucariotas por transferencia lateral de bacterias.⁴ El número de genes que codifican para septinas varía ampliamente entre los diferentes organismos, por ejemplo para Caenorhabditis elegans se conocen 2, en Encephalitozoon cuniculi 3, en Drosophila melanogaster 5, S. cerevisiae 7, Homo sapiens 14 y en Danio rerio (Pez cebra) 17.⁵

Las septinas son un grupo de proteínas que contienen una región conservada de union a GTP, además todas estas proteínas pueden formar complejos heteroméricos, los cuales se asocian con un alto grado de orden estructural. Por ejemplo, filamentos, anillos y horquillas en forma de reloj de arena⁶ los cuales se localizan en el sitio de división de la membrana plasmática, en los anillos de los espermatozoides y en la base de los cilios y dendritas. Las septinas también pueden asociarse con los filamentos de actina, microtúbulos y con fosfolípidos de la membrana.⁷ Sin embargo, al igual que los filamentos intermedios, las septinas no presentan polaridad. Aunque se cree que no contribuyen en la generación de fuerza contráctil, se tiene evidencia de su participación en diferentes procesos celulares como la citogénesis, ciliogénesis, neurogénesis, migración celular, mitosis, crecimiento y polarización de las células. Las septinas actúan como andamio y participan en el reclutamiento y organización de proteínas, actuando como barrera de difusión para separar distintos dominios en las membranas⁸ 1, evitando la difusión de factores de la citocinesis, proteínas y RNAs ente la célula madre e hija.⁹

El mal funcionamiento de estas proteínas está relacionado con enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer y Parkinson), cáncer (colon, oral, leucemias) e infertilidad masculina;¹⁰ por lo cual es importante el estudio de estas proteínas como componentes del citoesqueleto.

Gran aumento de la demanda del Test Septina9 en España para la detección del cáncer de colon.

Desde su lanzamiento en noviembre del pasado año, el Test Septina9 ha experimentado un aumento en la demanda.

Anualmente se detectan en la población española, más de 25.000 nuevos casos de cáncer de colon. Este tipo de cáncer es uno de los más frecuentes en los países occidentales siendo en España la segunda causa de muerte por cáncer en hombres y mujeres, según la organización mundial de la salud.

Las instituciones médicas recomiendan la realización de la colonoscopia a partir de los 50 años con el fin de detectar y tratar a tiempo esta enfermedad. La supervivencia en pacientes tratados en los primeros estadios de la enfermedad es superior al 90%, pero decrece drásticamente cuando la enfermedad es detectada en estadios más avanzados como muestra la tabla (fuente AECC).

Estadio	Supervivencia a los 5 años
Estadio A	90 a 92%
Estadio B	50 a 75%
Estadio C	25 a 55%
Estadio D	Menos del 8%

A pesar de estos datos, hoy en día son menos las personas que se someten a la colonoscopia (menos del 15%), dada la incomodidad debido a las molestias previas a la realización de la prueba, como las restricciones dietéticas los tres o cuatro días previos a la prueba, posibles problemas en la sedación (anestesia), inconveniencia del ingreso en un centro médico y posteriormente a la prueba, el impedimento en la realización de determinadas actividades que requieran de algún tipo de esfuerzo físico y mental.

Es precisamente por este motivo, por el cual se ha observado el aumento en la demanda del novedoso test Septina9, que, con un simple análisis de sangre, nos permite realizar el primer paso para mantener a raya esta enfermedad.

En los tumores colorrectales las células del colon sufren alteraciones y una de ellas es la metilación en el ADN del gen Septina9 (SEPT9). El gen mSEPT9 está presente en más del 90% de los tumores de colon. Mediante tecnología molecular avanzada el test Septina9 detecta con una alta sensibilidad la metilación en el gen SEPT9.

Dada la alta sensibilidad de la prueba y de su alta capacidad de detectar si un paciente está realmente sano, mayor de un 99%, con el test Septina9 podemos determinar si un paciente no presenta enfermedad o si debe seguir con las pautas recomendadas por el especialista y realizarse la colonoscopia.

Esta prueba está dirigida por tanto a personas mayores de 45 años que no se realicen colonoscopias a pesar de las indicaciones del especialista.

 ¿Qué destacan los pacientes y médicos respecto al resto de técnicas disponibles?

Los pacientes destacan la facilidad a la hora de tomar la muestra. Al tratarse de un análisis de sangre (no invasivo), les anima a hacerse la prueba evitando, al menos a priori, la colonoscopia o la sigmoidoscopia, ya que todas las personas están familiarizadas con esta metodología.

Otra de las ventajas que han visto los especialistas en el test Septina9 es eludir los posibles errores por el incumplimiento de las restricciones alimenticias previas a la prueba, obligatorias en los procesos de colonoscopia y por la incorrecta toma de la muestra o por la inadecuada conservación hasta su análisis.

Por último, nuestros pacientes destacan la fácil comprensión del resultado y la alta fiabilidad del mismo, gracias a la orientación de sus médicos.

Todas estas ventajas han permitido que haya un mayor interés sobre éste tipo de cáncer, haciendo del test Septina9 una de las mejores técnicas para el cribado de cáncer colorrectal.

Severina es una proteína de unión a actina capaz de cortar los filamentos de actina de forma dependiente de calcio, quedando tras esta actividad unida a un extremo del microfilamento. De hecho, la adición exógena de esta molécula a soluciones que contienen actina in vitro ocasiona el total desensamblaje de ésta debido a la formación de complejos de gran afinidad severina-actina. Disruptores de la dinámica de actina como la tropomiosina, faloidina y citocalasina B no afectan a su capacidad de unión a la actina; no obstante, el subfragmento 1 de la miosina sí que lo hace. La severina es también capaz de unir actina G, es decir, el monómero constituyente de los filamentos de actina.

Timosina es el nombre de un grupo de proteínas de unión a actina que, además, intervienen en el desarrollo de las células del sistema inmune. Las β-timosinas son reguladores de la actina G, es decir, la actina no polimerizada, y son requeridas para mantener un acervo adecuado de monómeros de actina en el citoplasma. Es decir, el acervo de actina G de la célula se encuentra controlado por la timosina; uniones estequiométricas 1:1 son las que responden al flujo de polimerización de actina bajo las señales adecuadas. La forma predominante es la timosina β4, que es un elemento de la familia de las proteínas secuestradoras de monómeros de actina.¹

Por tanto, la timosina β4 intercepta las moléculas de actina monoméricas impidiendo su polimerización. Dadas la profusión en el citosol y la capacidad de unir ATP (adenosín trifosfato) de la actina G, cosa que no sucede con la actina F, se considera a la timosina β4 como un regulador esencial de la polimerización, tamponando en cierta manera la reacción de polimerización como sigue:²

Actina F <-> actina G + Tβ4 <-> actina G/Tβ4

El incremento en las concentración de la timosina en el citosol provoca un incremento en la concentración de monómeros de actina, inhibiendo la concentración de actina F puesto que esta última está en equilibrio con los monómeros de actina. Más aún, la timosina compite por los monómeros de actina con la profilina.²

La timosina fue descubierta en los años 40 por Allan Goldstein como una sustancia natural producida por la glándula timica, actuando en el envejecimiento del sistema inmunitario y la producción de las llamadas células T Goldstein artificialmente produciendo el llamado "timosina fracción 5", que después resultó compuesto de al menos 40 diferentes proteínas.

En 1972 fue identificada como "timosina alfa 1" (compuesta de 28 aminoácidos) y en 1981 el "timosina beta4" (compuesto de 43 aminoácidos). Asimismo, se consideró que la timosina se produjo no sólo en timica glándula, sino en muchas otras células de la cuerpo.

Otros estudios han identificado una acción completamente diferente de timosina beta 4, que regula la producción de actina, un componente del citoesqueleto y la producción de laminina, una proteína que actúa en el proceso de curación de heridas. Por lo tanto, se van a estudiar las posibles aplicaciones de esta sustancia en el tratamiento de las lesiones en la córnea o de infarto.

Científicos del Instituto de Salud Infantil del Reino Unido han identificado una proteína capaz de ayudar al corazón a repararse a sí mismo tras haber sufrido un infarto, se trata de la timosina, esta proteína puede movilizar células del exterior del corazón hacia su interior para recuperar el estado saludable.

La timosina beta 4 es una proteína ya conocida por los científicos por la capacidad que presenta de minimizar la pérdida de células musculares cardiacas al producirse un infarto. Ahora además, se conoce que la proteína en cuestión repara el corazón estimulando el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos con la colaboración de las células que se encuentran albergadas en la capa más externa del corazón.

Los científicos utilizaron varios ratones a los que se les suprimió la proteína del corazón. Se comprobó que los corazones no se desarrollaban adecuadamente ante la negación de la timosina beta 4. El resultado eran corazones muy débiles y un deficiente crecimiento de los vasos sanguíneos.

En una siguiente fase del estudio, se extrajeron del corazón de los roedores las células reparadoras que se encuentran en las capas más externas del órgano para ser cultivadas en el laboratorio. Las células fueron tratadas con la proteína dando como resultado unas células con capacidad para crear tejido sano como si de células embrionarias se tratara.

La conclusión indica que la proteína podrá ser eficaz en el tratamiento de las personas que han sufrido un infarto de corazón. Claro, que las pruebas aún no han sido realizadas con seres humanos, deberemos esperar nuevas pruebas y nuevos estudios que indiquen la viabilidad del remedio.