Premio Nobel de Medicina 2019: ¿Cómo las células responden a la disponibilidad de oxígeno?

premio nobel de medicina como las celulas responden a la disponibilidad de oxigeno
premio nobel de medicina como las celulas responden a la disponibilidad de oxigeno

Los descubrimientos de los Premios Nobel de Medicina de este año revelaron el mecanismo de uno de los procesos de adaptación más esenciales de la vida.

Desde hace mucho sabemos que los animales necesitan oxígeno para convertir los alimentos en energía útil. Sin embargo, se desconocía el proceso de adaptación de las células a los cambios en los niveles de oxígeno.

William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe y Gregg L. Semenza descubrieron cómo las células pueden sentir y adaptarse a los cambios en la disponibilidad de oxígeno. Lograron identificar la actividad molecular que regula esta respuesta.

La respuesta del organismo a bajos niveles de oxígeno

Los científicos demostraron que cuando hay escasez de oxígeno, un complejo proteico que Gregg Semenza llamó factor inducible a la hipoxia, o HIF, se acumula en casi todas las células del cuerpo.

El aumento del HIF tiene una serie de efectos, pero sobre todo aumenta la actividad de un gen utilizado para producir eritropoyetina (EPO), una hormona que a su vez, estimula la creación de glóbulos rojos (portadores de oxígeno).

La importancia del HIF

El papel de HIF es crucial desde los primeros días de la vida. Randall Johnson, un profesor de fisiología molecular de la Universidad de Cambridge, señala que “Si un embrión no tiene el gen HIF no sobrevivirá más allá de la embriogénesis muy temprana”

Incluso en el útero, nuestros cuerpos necesitan este gen para hacer todo lo que hacen.

Randall Johnson, Universidad de Cambridge

El nobel de medicina y los avances en tratamientos médicos

Los resultados de esta investigación han permitido el desarrollo de una serie de fármacos como el roxadustat y el daprodustad, que combaten la anemia.

Los fármacos “engañan” al cuerpo haciendo parecer que el HIF se encuentra en grandes cantidades en las células, por lo que se estimula la producción de glóbulos rojos.

Actualmente el Roxadustat se encuentra disponible en el mercado chino y esta siendo evaluado por los reguladores europeos.

También se encuentran en desarrollo medicamentos similares que tienen como objetivo ayudar a los pacientes con enfermedades cardíacas y cáncer de pulmón, en los que el oxígeno en su torrente sanguíneo es deficiente.

Implicaciones más allá de la medicina

Venki Ramakrishnan, presidente de la Royal Society, dijo que el Nobel de Medicina de este año es “muy bien merecido” por los tres ganadores.

El oxígeno es el ingrediente vital para la supervivencia de cada célula de nuestro cuerpo. Tener una concentración muy baja o muy alta puede significar un desastre.

A juicio de Ramakrishnan, entender cómo la evolución ha equipado a las células para detectar y responder a los fluctuantes niveles de oxígeno ayuda a responder preguntas fundamentales sobre cómo surgió la vida animal.

Con información de: The Nobel Prize