Investigadores del Grupo Biointeractómica del Instituto de Investigaciones Químicas del cicCartuja (Universidad de Sevilla – CSIC) han publicado recientemente un estudio que revela el papel protector que juega la acetilación de la proteína citocromo c en la respiración de tejidos afectados por un proceso de isquemia (reducción de la circulación de sangre).

Los trabajos han estado liderados por los catedráticos de Universidad de Sevilla Irene Díaz-Moreno y Miguel Ángel De la Rosa, en colaboración con investigadores de las universidades de Wayne State, Dankook, Northwestern y Michigan, y del Instituto Max Planck de Genética Molecular.

Las modificaciones post-traducción de proteínas, como la acetilación, son mecanismos de regulación que presentan las células para el control de procesos metabólicos, ya sea en condiciones fisiológicas o resultantes de una situación de estrés celular.

Papel del citocromo c

De esta forma, cuando el organismo presenta alguna patología, se activan dichos mecanismos defensivos de las células permitiendo que estas puedan seguir realizando correctamente su actividad fisiológica. En el caso concreto del citocromo c, las modificaciones post-traducción permiten modular procesos celulares como la cadena respiratoria en mitocondrias implicada en la producción de energía o la muerte programada de las células.

En este sentido, el estudio multidisciplinar publicado en la revista Nature Communications muestra la implicación que tiene la presencia de citocromo c acetilado en tejido del músculo esquelético que ha recuperado el flujo sanguíneo tras sufrir una detención o disminución de la circulación de sangre (daño por isquemia-reperfusión).

Los hallazgos encontrados afirman que dicha acetilación mejora la producción de energía de las células y las protege de la muerte programada durante un proceso de isquemia-reperfusión (restauración del suministro sanguíneo) del tejido. Es por ello por lo que la acetilación del citocromo c pueda tratarse de una modificación transitoria para manejar deficiencias energéticas del tejido a corto plazo y, por tanto, ser útil durante el ejercicio físico al satisfacer la demanda de energía que necesita el músculo y protegerlo del daño celular.

De este modo, los resultados obtenidos ayudan a explicar la mayor resistencia de dicho músculo a la isquemia en comparación con tejidos más sensibles, como el cerebro.

Esta observación abre nuevos horizontes para dilucidar la vía de señalización que controla dicha modificación, lo que contribuiría al desarrollo de intervenciones terapéuticas para lesiones musculares por isquemia-reperfusión, como las que se producen durante la artroplastia («reconstrucción») total de rodilla, o enfermedades isquémicas crónicas, como la arteriopatía periférica.

Referencia bibliográfica:

Morse PT, Pérez-Mejías G, Wan J, Turner AA, Márquez I, Kalpage HA, Vaishnav A, Zurek MP, Huettemann PP, Kim K, Arroum T, De la Rosa MA, Chowdhury DD, Lee I, Brunzelle JS, Sanderson TH, Malek MH, Meierhofer D, Edwards BFP, Díaz-Moreno I and Hüttemann M. 2023. “Cytochrome c lysine acetylation regulates cellular respiration and cell death in ischemic skeletal muscle”. Nat. Commun., 14: 4166.