06 Dic 2022
¡Moscas en orsai! Encuentran un gen clave en el procesamiento de los lípidos
Científicos de la Fundación Instituto Leloir determinaron en moscas un gen que juega un papel clave en el metabolismo de las grasas. Lo denominaron "orsai" porque los insectos que no lo expresan quedan "fuera de lugar" y dejan de alimentarse. La investigación también identificó un gen que cumple una función similar en seres humanos.
Científicos de la Fundación Instituto Leloir (FIL) crearon un modelo de mosca con niveles alterados en la expresión de un gen que, pudieron comprobar, cumple una función clave en el procesamiento de las grasas (lípidos). El hallazgo podría mejorar el abordaje terapéutico de más de 20 enfermedades humanas.
Según publicaron los investigadores en BMC Biology, cuando la expresión del gen está disminuida se modifica de una manera notable y potencialmente letal el comportamiento de los insectos: a pesar de que ven y huelen el alimento, los ejemplares que no expresan el gen –al que bautizaron “orsai”– se alejan de la comida y queman sus reservas de lípidos sin control. Como son incapaces de aprovechar correctamente su alimento, estas moscas “mutantes” no logran crecer y desarrollan problemas musculares y comportamentales. Sin embargo, el panorama mejora de manera significativa cuando se les agrega una proteína humana que cumpliría la misma función.
“Este trabajo nos llevó muchísimos años porque a cada paso tuvimos que descartar hipótesis y romper preconceptos, como que el cambio comportamental en estas moscas lo disparaba su cerebro”, asegura Fernanda Ceriani, doctora en Ciencias Biológicas y jefa del Laboratorio de Genética del Comportamiento de la FIL.
Realizado con modelos de Drosophila melanogaster (moscas de la fruta), el estudio representó todo un desafío para la investigadora del CONICET que se especializa en el estudio de las neuronas del reloj biológico. “No fue hasta que nos detuvimos en el cuerpo graso, que cumple la función del hígado en la mosca, que nos dimos cuenta de que es allí donde la falta de ‘orsai’ modifica la conducta. Es decir, al contrario de lo que postulamos en un primer momento, descubrimos que un cambio de comportamiento puede venir de una alteración en la forma en la que los animales almacenan los lípidos en sus tejidos de reserva, y eso probablemente hace que no llegue una señal adecuada al cerebro”, resalta.
La bióloga Magdalena Fernández-Acosta, del equipo de Ceriani y autora principal del artículo junto al biotecnólogo Juan Ignacio Romero y al también biólogo Guillermo Bernabó, explica que además de haber constatado esa función clave del gen “orsai”, gracias al análisis de bases de datos que realizó la jefa del Laboratorio de Bioinformática Estructural de la FIL, Cristina Marino-Buslje, pudieron identificar que en los seres humanos la proteína ETFRF1 cumpliría un rol similar.
"Entonces nos preguntamos qué pasaría si las moscas que no tienen el gen ‘orsai’ en el cuerpo graso recibieran suplementos de la proteína humana. Para eso, creamos ejemplares capaces de expresarla y vimos que mejoran el comportamiento defectuoso y sobreviven. Esto demuestra que ni el origen del problema ni el de la solución parten del cerebro”, señala.
Y agrega: “Somos los primeros en demostrar ese paralelismo entre los genes y, además, lo hicimos in vivo (en el animal) que es muy diferente a un estudio in vitro (fuera de un organismo), donde todo es más controlado”.
Una puerta que se abre
“Hasta ahora, sólo se conocía la secuencia del gen ‘orsai’ en Drosophila, pero no había pistas sobre su función real. Este es el primer trabajo que permite entenderla y, debido a eso, tuvimos el placer de poder bautizarlo”, indica Fernández-Acosta.
En cuanto al porqué de ese nombre, Ceriani aclaró: “Uno de los rasgos más obvios de la mutante que caracterizamos es que mientras los hermanitos de la camada con niveles normales de la proteína se la pasaban comiendo, como es típico de la etapa de larva, las que no la expresaban o tenían poca cantidad se quedaban dando vueltas alrededor del alimento y terminaban muriendo de hambre. Eran larvas que estaba fuera de lugar”, describe. “Entonces –continúa–, bautizamos al gen inspirados en ese concepto de estar fuera de lugar en un momento dado, proveniente de la jerga futbolera de la posición adelantada. Además, ‘Orsai’ es el nombre de la revista literaria que dirige Hernán Casciari, que leemos y admiramos”.
Según publicaron los investigadores en BMC Biology, cuando la expresión del gen está disminuida se modifica de una manera notable y potencialmente letal el comportamiento de los insectos: a pesar de que ven y huelen el alimento, los ejemplares que no expresan el gen –al que bautizaron “orsai”– se alejan de la comida y queman sus reservas de lípidos sin control. Como son incapaces de aprovechar correctamente su alimento, estas moscas “mutantes” no logran crecer y desarrollan problemas musculares y comportamentales. Sin embargo, el panorama mejora de manera significativa cuando se les agrega una proteína humana que cumpliría la misma función.
“Este trabajo nos llevó muchísimos años porque a cada paso tuvimos que descartar hipótesis y romper preconceptos, como que el cambio comportamental en estas moscas lo disparaba su cerebro”, asegura Fernanda Ceriani, doctora en Ciencias Biológicas y jefa del Laboratorio de Genética del Comportamiento de la FIL.
Realizado con modelos de Drosophila melanogaster (moscas de la fruta), el estudio representó todo un desafío para la investigadora del CONICET que se especializa en el estudio de las neuronas del reloj biológico. “No fue hasta que nos detuvimos en el cuerpo graso, que cumple la función del hígado en la mosca, que nos dimos cuenta de que es allí donde la falta de ‘orsai’ modifica la conducta. Es decir, al contrario de lo que postulamos en un primer momento, descubrimos que un cambio de comportamiento puede venir de una alteración en la forma en la que los animales almacenan los lípidos en sus tejidos de reserva, y eso probablemente hace que no llegue una señal adecuada al cerebro”, resalta.
La bióloga Magdalena Fernández-Acosta, del equipo de Ceriani y autora principal del artículo junto al biotecnólogo Juan Ignacio Romero y al también biólogo Guillermo Bernabó, explica que además de haber constatado esa función clave del gen “orsai”, gracias al análisis de bases de datos que realizó la jefa del Laboratorio de Bioinformática Estructural de la FIL, Cristina Marino-Buslje, pudieron identificar que en los seres humanos la proteína ETFRF1 cumpliría un rol similar.
"Entonces nos preguntamos qué pasaría si las moscas que no tienen el gen ‘orsai’ en el cuerpo graso recibieran suplementos de la proteína humana. Para eso, creamos ejemplares capaces de expresarla y vimos que mejoran el comportamiento defectuoso y sobreviven. Esto demuestra que ni el origen del problema ni el de la solución parten del cerebro”, señala.
Y agrega: “Somos los primeros en demostrar ese paralelismo entre los genes y, además, lo hicimos in vivo (en el animal) que es muy diferente a un estudio in vitro (fuera de un organismo), donde todo es más controlado”.
Una puerta que se abre
“Hasta ahora, sólo se conocía la secuencia del gen ‘orsai’ en Drosophila, pero no había pistas sobre su función real. Este es el primer trabajo que permite entenderla y, debido a eso, tuvimos el placer de poder bautizarlo”, indica Fernández-Acosta.
En cuanto al porqué de ese nombre, Ceriani aclaró: “Uno de los rasgos más obvios de la mutante que caracterizamos es que mientras los hermanitos de la camada con niveles normales de la proteína se la pasaban comiendo, como es típico de la etapa de larva, las que no la expresaban o tenían poca cantidad se quedaban dando vueltas alrededor del alimento y terminaban muriendo de hambre. Eran larvas que estaba fuera de lugar”, describe. “Entonces –continúa–, bautizamos al gen inspirados en ese concepto de estar fuera de lugar en un momento dado, proveniente de la jerga futbolera de la posición adelantada. Además, ‘Orsai’ es el nombre de la revista literaria que dirige Hernán Casciari, que leemos y admiramos”.
Existen más de 20 patologías humanas asociadas a una disfunción en el procesamiento de los lípidos, las cuales afectan típicamente el tono muscular, el sistema nervioso y provocan defectos del desarrollo. Por eso, este aporte del equipo de Ceriani puede dar el puntapié inicial para la búsqueda de terapias o intervenciones que ayuden a pensar posibles soluciones. “Ahora tenemos un modelo de estudio para estas enfermedades, lo que abre la perspectiva de experimentar, a futuro, tratamientos que de otra manera no era posible hacer”, concluye Fernández-Acosta.