Las proteínas del estrés son citoprotectoras
Las proteínas del estrés, específicamente las del grupo de las proteínas de choque térmico (HSP por sus siglas en inglés), desempeñan un papel crucial como citoprotectoras en las células. Este papel protector se deriva de su capacidad para modular diversas respuestas celulares ante situaciones estresantes, especialmente aquellas inducidas por el calor, aunque también pueden responder a otros tipos de estrés.
Los miembros del grupo HSP se clasifican según su tamaño molecular, y entre ellos se encuentran las proteínas del choque calórico pequeñas. Estas proteínas actúan como chaperonas moleculares, es decir, se asocian transitoriamente con otras proteínas normales o dañadas en la célula. Esta interacción protege a las proteínas objetivo de la agregación y el daño, facilitando su plegamiento correcto y su función normal. Así, las proteínas del choque calórico pequeñas desempeñan un papel crucial en mantener la integridad y la función de las proteínas celulares bajo condiciones estresantes.
Por otro lado, la ubiquitina es una proteína fundamental en el proceso de degradación de proteínas en la célula. En condiciones normales, la ubiquitina marca proteínas viejas o deterioradas mediante un proceso llamado ubiquitinación. Una vez marcadas, estas proteínas son reconocidas y degradadas por una compleja maquinaria proteolítica llamada proteasoma.
La función de la ubiquitina en la degradación de proteínas desempeña un papel esencial en la eliminación de proteínas anormales o dañadas que podrían ser perjudiciales para la célula si se acumulan. Este proceso de degradación controlada ayuda a mantener la homeostasis proteica y a prevenir la acumulación de proteínas mal plegadas o tóxicas en la célula.
Cuerpos de inclusión
La formación de cuerpos de inclusión en ciertas células sometidas a estrés crónico es un fenómeno que refleja la compleja respuesta de la célula ante condiciones adversas. Estos cuerpos de inclusión son masas visibles en el citoplasma que consisten en agregados permanentes de elementos celulares constitutivos y ubiquitina. Un ejemplo emblemático de este fenómeno se observa en las células hepáticas expuestas crónicamente al alcohol, donde se forman masas de filamentos intermedios de citoqueratina y ubiquitina, que son visibles como cuerpos de inclusión teñidos de rosa, conocidos epónimamente como hialino de Mallory. Otro ejemplo destacado es el cuerpo de Lewy, observado en células nerviosas en trastornos como la enfermedad de Parkinson.
La formación de estos cuerpos de inclusión se considera una respuesta citoprotectora frente al estrés crónico, y se ha denominado respuesta agresomal. Esta respuesta implica la formación de inclusiones intracelulares que pueden contener proteínas mal plegadas, dañadas o no funcionales, junto con ubiquitina y otros elementos celulares. La ubiquitina actúa como marcador para dirigir las proteínas mal plegadas hacia el proteasoma para su degradación.
La formación de cuerpos de inclusión puede considerarse como un mecanismo para “apartar” las proteínas anormales del resto de la célula, evitando así que interfieran con las funciones celulares normales o que formen agregados tóxicos más grandes. Además, al concentrar estas proteínas en un solo lugar, la célula puede facilitar su degradación mediante el proteasoma u otros procesos de degradación celular.
La respuesta agresomal también puede estar asociada con otros procesos celulares, como la autofagia, que es un mecanismo de degradación celular que elimina componentes celulares dañados o no deseados. En este contexto, los cuerpos de inclusión podrían servir como sustratos para la autofagia, facilitando la eliminación de proteínas mal plegadas y dañadas de la célula.
Respuesta rápida al estrés
La producción rápida de proteínas del estrés celular después de la exposición a un estímulo lesivo es un mecanismo fundamental para minimizar la lesión celular y garantizar la viabilidad de la célula. Estas proteínas se expresan como parte de la respuesta adaptativa de la célula al estrés y desempeñan roles clave en la protección y reparación del daño inducido por el estímulo nocivo.
Cuando una célula se encuentra con un estímulo lesivo, como el calor, la hipoxia, los metales pesados o la infección viral, activa rápidamente su maquinaria molecular para inducir la expresión de proteínas del estrés celular. Estas proteínas actúan de diversas maneras para contrarrestar el daño celular. Por ejemplo, algunas proteínas del estrés actúan como chaperonas moleculares, ayudando a plegar y refoldar proteínas dañadas para restaurar su funcionalidad normal. Otras proteínas del estrés pueden estar involucradas en la eliminación de proteínas mal plegadas o dañadas, previniendo la formación de agregados tóxicos en la célula.
La respuesta rápida de las células al estrés mediante la producción de proteínas del estrés celular permite una protección inmediata contra el daño y la lesión celular. Al aumentar la expresión de estas proteínas, la célula puede contrarrestar los efectos adversos del estímulo nocivo y mantener su viabilidad funcional. Esto es crucial para evitar la progresión del daño celular hacia la degeneración o la muerte celular.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que las proteínas del estrés celular solo pueden proteger contra ciertos niveles de daño. Los estímulos más intensos pueden superar la capacidad de respuesta de la célula y conducir a la degeneración o muerte celular. En tales casos, la célula puede experimentar un estrés tan abrumador que no puede mantener la homeostasis celular y se ve obligada a activar vías de muerte celular programada, como la apoptosis o la necrosis.
Anatomía del hígado
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