Papel del manganeso en el daño celular y la enfermedad

Descripción

En eucariotas, más de un tercio de las enzimas son metaloproteínas y requieren la asociación a metales de transición como el manganeso (Mn) que actúan como cofactores redox para un gran número de reacciones biológicas. Entre las proteínas que necesitan Mn se encuentran la superóxido dismutasa mitocontrial, las manosiltranferasas, las fosfatasas o la glutamato sintasa. Sin embargo, el Mn también puede competir con el magnesio y modular así la actividad de las polimerasas de ADN o de reguladores metabólicos como TORC1. En algunos casos, el Mn inhibe actividades enzimáticas relacionadas con la retrotransposición de elementos del ADN o la elongación de los telómeros. La sobreexposición al Mn provoca estrés oxidativo, altera el metabolismo energético celular, promueve la agregación y la transmisión exosomal de α-synucleína entre células y es una fuente de estados patológicos subyacentes a la neurodegeneración en humanos. En este sentido, la neurotoxicidad del Mn está implicada en enfermedades neurodegenerativas como un tipo de Parkinsonismo llamado Manganismo o el Alzheimer. Cabe mencionar que nuestros resultados preliminares indican que la toxicidad del Mn también puede deberse a la exposición a la luz. Aunque la luz ambiental se considera fotobiológicamente segura, la fracción de luz azul afecta al ritmo circadiano y puede causar daños en la retina. Unos de los mayores retos a los que se enfrenta la sociedad son las enfermedades neurológicas y la inestabilidad genómica asociadas a la edad. Por ello, es esencial ampliar nuestra comprensión sobre cómo un micronutriente esencial como el Mn conduce al desarrollo de enfermedades humanas, así como sobre qué mecanismos permiten controlar el impacto del Mn con la finalidad de prevenir estas dolencias. En este proyecto de investigación, nos proponemos indagar sobre los factores y procesos responsables del daño celular y la enfermedad inducidos por Mn. Para ello, nos centraremos en el estudio de proteínas implicadas en la homeostasis del Mn que estén conservadas a lo largo de la evolución y usaremos una batería de diferentes aproximaciones en levaduras y células humanas. De esta forma, queremos determinar los factores y rutas que desencadenan la muerte celular provocada por Mn (manganatosis).

Investigadores/as del proyecto

• Helene Gaillard – Investigador/a Principal
• Ralf Erik Wellinger – Investigador/a Principal
• Rocío de los Angeles Domínguez Sierra
• Inés García De Oya

Entidades financiadoras

MICIU/AEI/10.13039/501100011033

FEDER, UE