(La UPEA). El proteoma es el conjunto completo de proteínas producidas por un organismo, célula o tejido, en un período de tiempo determinado y bajo condiciones específicas. Representa la expresión funcional del genoma y refleja los cambios celulares, el desarrollo y las respuestas a los estímulos.
El proteoma es dinámico, cambiando constantemente debido a procesos celulares como la síntesis y degradación de proteínas. El estudio del proteoma es un aspecto importante de la genómica funcional, ayudando a entender los roles funcionales de las proteínas en los sistemas biológicos.
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Hallan en el proteoma el secreto de una piel joven
Fundada en 1977 por el farmacéutico-biólogo Jean-Noël Thorel, han presentado esta semana en París los resultados de su trabajo sobre cómo proteger el proteoma -grupo de proteínas elaboradas por un organismo- de la piel para mantener su juventud, enmarcado en el proyecto «NAOS Aging Science», dedicado a descubrir las causas de los desequilibrios cutáneos para mejorar la salud de la piel.
La investigación se ha inspirado en los trabajos del genetista y biólogo molecular Miroslav Radman, fundador del Instituto Mediterráneo de Ciencias de la Vida (MedILS), en Split (Croacia), que trabaja desde el año 2006 con Thorel. Sus trabajos sobre longevidad y regeneración celular han revolucionado la comprensión del envejecimiento y de patologías relacionadas con la edad como la diabetes, la enfermedad de parkinson, el alzhéimer o la enfermedad de charcot.
El punto de partida de su trabajo es entender el porqué y cómo envejece el ser humano a través del estudio de los organismos extremófilos, cuya biología se ha optimizado a lo largo de miles de millones de años de evolución, por lo que consiguen sobrevivir y prosperar en condiciones extremas de temperatura, pH, salinidad o radiación.
Radman y el equipo de NAOS han demostrado que cuando estos organismos se exponen a radiaciones extremas pueden sobrevivir. Aunque su ADN esté altamente dañado, se repara completamente si las proteínas están correctamente protegidas.
Es decir, «la resistencia a la radiación y la longevidad pueden explicarse por una protección extremadamente eficaz del proteoma, no del genoma, contra el daño oxidativo», explican desde NAOS.
«Así es como llegué a la teoría del papel central del proteoma en el envejecimiento. La supervivencia del organismo depende de la actividad de sus proteínas. Lo mismo ocurre con su envejecimiento. Si actuamos sobre las alteraciones del proteoma, que son la causa fundamental del envejecimiento químico, entonces es posible intervenir simultáneamente sobre cada una de sus consecuencias», explica Radman.
Alteraciones del proteoma
Con el tiempo y las agresiones externas, el proteoma de la piel sufre diversas alteraciones. Una de ellas es la carbonilación, un daño irreversible ligado a la oxidación. Las proteínas carboniladas ya no pueden desempeñar sus funciones biológicas. Deben entonces reciclarse o eliminarse.
Con la edad, son más difíciles de eliminar y se acumulan en forma de agregados tóxicos que dificultan la fisiología celular y aceleran el envejecimiento. «Esta alteración irreversible de las proteínas, ya sean estructurales como el colágeno o la elastina, o funcionales como las enzimas reparadoras del ADN, se traduce en la aparición de arrugas, una tez apagada y menos uniforme, una pérdida de pigmentación y de firmeza o densidad», prosigue el comunicado difundido por NAOS.
Moléculas chaperonas
Inspirándose en los trabajos del Radman, los investigadores de NAOS hallaron moléculas chaperonas antioxidantes. En 2010, en los copos de nieve, descubrieron la bacteria Arthrobacter agilis, o «bacteria de la nieve», con una asombrosa capacidad de supervivencia que le permite resistir a la radiación ultravioleta (UV), a las bajas temperaturas y al estrés oxidativo. Poco estudiada hasta ahora, la bacteria Arthrobacter agilis es la candidata más protectora para las células de la piel debido a su alto contenido en bacterioruberinas, que son pigmentos biológicos que tienen propiedades biomiméticas de los sistemas de defensa naturales de la piel y que se consideran protectores del proteoma particularmente eficaces.
Estas bacterioruberinas sirven de escudo físico, con efecto «chaperona» de la estructura funcional tridimensional de las proteínas, y de escudo antioxidante, unido a proteínas que protege contra la carbonilación.
Doble mecanismo de acción
Según Isabelle Benoit, miembro del comité científico de NAOS, por su doble mecanismo de acción, las bacterias que tienen moléculas chaperonas (que ayudan al correcto plegamiento de las proteínas) y antioxidantes, fruto de miles de millones de años de evolución, previenen los daños irreversibles del proteoma cutáneo y permiten restablecer a largo plazo una mejor funcionalidad celular y tisular. «Este nuevo enfoque es una protección de primer orden contra el envejecimiento al intervenir en una fase anterior de los mecanismos implicados en la longevidad», señala Benoit.// La Razón
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