Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)/CSIC, y del CIBER de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV) han desvelado un nuevo mecanismo por el que las células regulan la autofagia, y en el que participa una subunidad de proteínas G denominada G?q.

El estudio, publicado en Nature Communications, sostiene que un mejor conocimiento de los mecanismos de control de autofagia por este nuevo mecanismo vía G?q puede contribuir a entender diferentes situaciones patológicas, así como a impulsar el diseño de estrategias terapéuticas.

Cabe indicar que el control de la autofagia —proceso por el cual la célula degrada y recicla sus propios componentes para adecuarse a fluctuaciones en la disponibilidad de nutrientes— es esencial para el correcto funcionamiento de las células y tejidos. Este proceso se encuentra alterado en patologías relevantes, como trastornos metabólicos, cáncer y enfermedades cardiovasculares o neurodegenerativas. Además, se sabe que una autofagia desregulada está muy ligada al envejecimiento fisiológico.

El estado nutricional en la célula regula la autofagia a través de la actividad de la quinasa mTORC1, un modo de señalización en el que convergen distintos estímulos. En presencia de nutrientes, mTORC1 activa y atenúa la autofagia.

“La proteína G?q, en presencia de distintos tipos de nutrientes, forma parte y promueve la formación de complejos activos de mTORC1, colaborando así al mantenimiento de los niveles basales reducidos de autofagia”, explica Catalina Ribas, coordinadora del estudio.

En este sentido, la investigadora explica que “las células que carecen de G?q muestran una mayor autofagia tanto basal como ante diferentes tipos de estrés nutricional, y un estado de activación de mTORC1 disminuido. Además, tras la recuperación de nutrientes, esas células deficientes en G?q son incapaces de reactivar de nuevo mTORC1 y, por lo tanto, de inactivar la autofagia existente”. De este modo, G?q surge como un regulador central de la maquinaria de autofagia necesaria para mantener la homeostasis celular.

Por su parte, Sofía Cabezudo, coautora del trabajo, destaca que “G?q, previamente descrita como parte de la maquinaria de señalización de receptores en la membrana plasmática, está presente también en el interior de la célula en compartimentos autofágicos y lisosomas, formando parte del complejo multimolecular mTORC1, y contribuyendo a su ensamblaje y activación a través de su interacción, dependiente de nutrientes, con una proteína denominada p62”.

En tanto, la también coautora María Sanz, indica que “es de particular relevancia que G?q utiliza para esta interacción con p62/mTORC1 un nuevo dominio funcional de unión a efectores, lo que abre nuevas perspectivas funcionales para G?q”.