Investigadores del CONICET, la Universidad Nacional de Cuyo y la Universidad de Florida (Estados Unidos) describieron cómo una proteína denominada Myomerger actúa en la formación de nuevas fibras musculares. El estudio, que fue portada de la revista Biochemistry, podría ser clave en la búsqueda de nuevas estrategias para el tratamiento de enfermedades o lesiones que afectan estos tejidos, como la distrofia muscular, un conjunto de patologías hereditarias que causan degeneración y debilidad del músculo esquéletico.

El trabajo destaca que Myomerger induce la hemifusión, un paso crucial durante la fusión de membranas celulares, y regula la expansión de los poros de fusión, previo a que las células se fusionen completamente. En este caso, esta proteína se ocupa de la fusión de mioblastos, células que dan lugar a la formación de las fibras musculares.

“Los procesos de fusión de membrana son elementales en biología celular. Durante estos eventos ocurren estados intermedios llamados de hemifusión. Nosotros determinamos que Myomerger participa en estos fenómenos. En particular, encontramos que altas concentraciones de esta proteína favorecen la transición entre algunos de estos estados intermedios y retrasan la expansión de los poros de fusión, que es la última etapa de la fusión de membranas”, explica Diego Masone, investigador del CONICET en el Laboratorio de Biología Computacional del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM, CONICET-UNCUYO), y responsable del trabajo.

Luego de casi un año de simulaciones numéricas, realizadas en el Centro de Computación de Alto Desempeño de la Universidad Nacional de Córdoba (CCAD-UNC), el grupo de investigadores logró describir cómo la proteína Myomerger interacciona con las membranas de las células mientras estas se fusionan, pasando por los distintos intermedios de hemifusión. “En principio nosotros no sabíamos cuál era el mecanismo de la proteína, o cómo participa del proceso general de fusión de membranas. Teníamos alguna sospecha, por estudios previos, todos ellos experimentales, y no muchos, porque la proteína ha sido descubierta recientemente, en 2017. Por eso pensamos que iba a ser una buena oportunidad hacer un estudio basado en simulaciones numéricas, aprovechando la maquinaria de software que ya habíamos desarrollado para estudiar otros eventos de fusión a los que nos dedicamos en el laboratorio”, dice Masone.

Los resultados del estudio son relevantes porque Myomerger ha sido asociada con la distrofia muscular, un conjunto de enfermedades hereditarias que debilitan progresivamente los músculos, produciendo dificultades para realizar actividades cotidianas y, eventualmente, complicando el funcionamiento de órganos vitales, como el corazón y los pulmones. “En la distrofia muscular los procesos normales de reparación y regeneración muscular están alterados. Se piensa que fusógenos como Myomerger podrían estar anormalmente activos en las fibras musculares de las personas con distrofia muscular, entonces disminuir la actividad de esta proteína podría tener fines terapéuticos para esta enfermedad”, detalla el científico.

A partir de ahora, el equipo científico continuará trabajando en el estudio de los mecanismos de transformación que ocurren durante la fusión de las membranas celulares en presencia de proteínas asociadas a diferentes aspectos de la salud humana. “Apuntamos a entender estos mecanismos porque ese es el primer paso para desarrollar ideas que nos permitan obtener un resultado específico. Primero hay que saber cómo funcionan, describirlos, para luego poder alcanzar un fin terapéutico”, concluye el investigador.

Referencia bibliográfica

Di Bartolo, A. L.; Caparotta, M.; Polo, L. M.; Masone, D. (2024) Myomerger Induces Membrane Hemifusion and Regulates Fusion Pore Expansion. Biochemistry. https://doi.org/10.1021/acs.biochem.3c00682

Fuente: conicet.gov.ar