Desde hace 50 años, los científicos han estado buscando la identidad de una enzima (una proteína), clasificada como huérfana porque se desconocía el gen que da lugar a dicha proteína, y que participa en la fase final de la fabricación de los plasmalógenos. "Nuestra aportación consiste en que hemos identificado el gen que la determina y que durante años se ha mostrado esquivo", apunta la investigadora principal de este estudio, Montserrat Elías.

Para la consecución de estos hallazgos, publicados en la revista Science, el Grupo de Investigación de Genética Molecular de la Universidad de Murcia (UMU) ha utilizado como modelo la bacteria Myxococcus xanthus, porque es capaz de sintetizar plasmalógenos al igual que los seres humanos y los animales.

La función del gen, que hasta la fecha era desconocida para el mundo científico, se considera el último eslabón que faltaba para completar la cadena de la biosíntesis de los plasmalógenos: una clase de fosfolípidos muy especiales que se encuentran casi exclusivamente en las membranas celulares de los animales y que en el ser humano abundan en el cerebro y el corazón.

En enfermedades comunes, como el cáncer o el Alzheimer, u otras raras, como el síndrome de Zellweger (síndrome cerebro-hepato-renal) o la condrodisplasia punctata rizomélica, se dan cambios considerables en los niveles de plasmalógenos. En el caso del Alzheimer, por ejemplo, se observa una reducción muy significativa en las zonas del cerebro afectadas. "En algunos cánceres como el gastrointestinal se produce un aumento de estos compuestos y en otros una disminución", explica la investigadora de la UMU, quien puntualiza que por esta razón se ha considerado emplear los plasmalógenos como marcadores tempranos del cáncer.

Las aportaciones de estos expertos de la UMU permitirán explorar la relación directa de los plasmalógenos con diversas patologías y, además, desvelar una función muy novedosa de los plasmalógenos: la de permitir que una bacteria vea la luz.

Junto a Elías, son coautores del artículo los investigadores de la UMU Aránzazu Gallego, Antonio J. Monera, Elena Pajares, Eva Bastida, Ricardo Pérez, Antonio A. Iniesta y Marta Fontes. Además, ha codirigido el trabajo Subramanian Padmanabhan, investigador del CSIC, con quien el grupo mantiene una estrecha colaboración desde hace años.

Una bacteria como modelo de estudio

El equipo de la UMU lleva años trabajando con Myxococcus xanthus, una bacteria que vive en el suelo. Según la investigadora principal, el empeño por descubrir el papel de un gen (denominado carF) que utiliza la bacteria para percibir la luz, les llevó a identificar el gen humano. "Analizando posibles proteínas humanas descubrimos que había una proteína (denominada TMEM189), de función desconocida, que era muy similar a la proteína (CarF) de la bacteria y, por ello, nos preguntamos si la proteína humana funcionaba de la misma manera que la bacteriana", señala Elías Arnanz.

Para dar respuesta a dicha cuestión, los investigadores sustituyeron el gen (carF) bacteriano por su gen equivalente en humanos y varios animales. El resultado fue "que la proteína de humanos y la de la bacteria funcionan de manera idéntica, a pesar de la enorme distancia evolutiva entre ambos organismos", concluye Elías. Esta equivalencia entre las dos proteínas permitirá analizar de manera rápida, en la bacteria, el posible efecto de los cambios que se encuentren en un futuro en el gen humano.