MARCO ANTONIO HERNÁNDEZ BEDOLLA, DULCE EDITH ALONZO ALONSO Y LAS ESTUDIANTES ABIZAI HERRERA HERNÁNDEZ Y ZAIDA BURGOS OSTOA*

La crisis sanitaria que vivimos por la pandemia causada por el Sars-Cov-2 (Covid-19) ha volcado a la ciencia en el mundo para conocer la biología del virus dentro del cuerpo humano que permita descubrir alternativas de diagnóstico y tratamiento para su control.

Nuestro organismo cuenta con una gama extensa de moléculas que permiten mantener su funcionamiento en condiciones óptimas, pero si hay un desbalance en cantidad o disfunciones genéticas se convierten en factores importantes para el desarrollo de enfermedades.

Un ejemplo de ese grupo de moléculas son las sirtuinas, una familia de proteínas que tienen la capacidad de elegir y cortar parte de un aminoácido.

Existen diferentes tipos de proteínas, algunas identificadas como enzimas porque tienen la función de catalizador, es decir, aceleran la velocidad de la reacción química del sustrato o molécula que modifican.

En enfermedades como el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), influenza tipo A (H1N1), dengue, hepatitis, papiloma, herpes u otra afectación al sistema respiratorio, las proteínas o enzimas sirtuinas actúan como inhibidores de la multiplicación viral (replicación), dejándolas como herramientas para el diagnóstico o incluso para el tratamiento.

La investigación científica se divide en dos, ciencia básica y ciencia aplicada. La segunda depende de los avances y logros de la primera. Las y los científicos que trabajan a nivel molecular, es decir, que hacen ciencia básica, cuando logran identificar propiedades o características de una proteína en estudio, por mencionar un ejemplo, ese conocimiento puede servir para fines terapéuticos.

En el caso de las sirtuinas, por sus propiedades pueden significar una posible alternativa para contrarrestar el Covid-19.

El grupo de investigación en Biomedicina Celular y Molecular de la Escuela Superior de Huejutla (ESH), donde participan los doctores Alma Barajas Espinosa, Fernando Ochoa Cortés y un servidor, Marco Antonio Hernández, hicimos una revisión científica para dar a conocer qué son y de dónde provienen las sirtuinas, explicar cómo actúan en el organismo, tanto en situaciones normales como el papel que juegan en el desarrollo de enfermedades.

Esta información fue publicada en el Boletín Científico Ciencia Huasteca de la ESH, de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, donde también participaron estudiantes de la licenciatura en enfermería, el cual pueden consultarse en el siguiente link https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/huejutla/article/view/5721/7048.

Estudios

Sirtuinas en levaduras, el origen

La primera sirtuina descubierta fue SIR2 de levadura. En la década de 1990, estudios genéticos demostraron que este gen es importante en la regulación de la esperanza de vida replicativa en levadura, es decir, regula su longevidad.

La levadura es un microorganismo muy utilizado en la industria alimentaria para fermentar, por ejemplo, cerveza o pan. Si el SIR2 está presente en esa levadura sirve para prolongar la vida o multiplicación del microorganismo.

Sirtuinas en mamíferos

Tras descubrir las proteínas sirtuinas en levaduras, los científicos las identificaron en diferentes especies de mamíferos, entonces, la denominaron como SIRT.

En este caso, descubrieron que existen siete variantes que actúan de manera diferente dependiendo dónde se localicen en el organismo a nivel celular. Lo más interesante es que su ubicación les permite ejercer diferentes funciones.

La principal que se ha estudiado es el control del envejecimiento, dado que regula la resiliencia fisiológica, es decir, el mecanismo que posee la célula, como sistema vivo, para favorecer su crecimiento, maduración y muerte.

No obstante, varios estudios demuestran que cada una de las sirtuinas cumplen funciones específicas dentro del proceso funcional normal del cuerpo, tales como el envejecimiento, reparación del ADN (ácido desoxirribonucleico), silenciamiento de genes, respuesta al estrés, metabolismo, apoptosis que es la muerte celular programada y supervivencia celular.

Todo lo anterior refleja la importancia que tienen las sirtuinas como orquestadoras celulares claves del balance químico conocido como homeostasis en el humano.

Las sirtuinas en las enfermedades

Las sirtuinas humanas juegan un papel sustancial en el ámbito patológico, esto significa que cada una interviene en el desarrollo de diferentes enfermedades tales como inflamación, enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares, resistencia a la insulina, adiposidad, que es la acumulación de tejido graso, y cáncer.

En investigación básica, sobre todo en el aspecto de la salud, se requiere de modelos animales, principalmente ratones que son criados en bioterios. Gracias a esos experimentos, hay avances importantes en el descubrimiento sobre cómo actúan las proteínas sirtuinas en algunas enfermedades.

Sirtuinas y virus

La naturaleza cuenta con una variedad de virus de tipo ADN o ARN (ácido ribonucleico) que infectan tejidos u órganos específicos del humano, dando como resultado enfermedades importantes, tales como hepatitis, papiloma, SIDA, dengue, herpes o de afectación al sistema respiratorio, entre otras.

Las sirtuinas presentan un papel pleiotrópico, es decir, diferentes funciones que pueden influir en acciones positivas o negativas para el ser humano. La ciencia ha demostrado que las siete sirtuinas de mamífero son factores antivirales.

En la última década, investigadores han estudiado la relación de las sirtuinas con el funcionamiento de los virus, donde los resultados indican que son cruciales para evitar la replicación o multiplicación de las partículas de algunos virus, tales como influenza tipo A (H1N1), adenovirus tipo cinco, dengue, herpes simple, hepatitis B y C, papiloma humano (VPH) y el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

Por lo anterior, es necesario invertir recursos y enfocar investigaciones que ayuden a entender el papel de las sirtuinas en la biología del Sars-Cov-2 y permita colocar a estas enzimas como biomarcadores de diagnóstico temprano y como candidatos antivirales de amplio espectro sobre la evolución del Covid-19.

Marco Antonio Hernández Bedolla

Es doctor en ciencias con especialidad en Biología Celular por el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), donde también realizó la maestría en la misma especialidad; además, es químico farmacéutico biólogo por la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán de la UNAM. Cuenta con perfil deseable Prodep y tiene nivel candidato en el Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

Durante su doctorado, trabajó para determinar si en el caso de cáncer de mama un receptor que se encuentra en las células, y que usualmente trabaja para regular los niveles de calcio en el cuerpo, puede servir como señal de alerta para la prevención.

El cáncer sigue siendo su principal línea de investigación.

La crisis sanitaria ha volcado a la ciencia mundial para conocer la biología
del patógeno dentro del cuerpo humano

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