MOTS-c

El péptido MOTS-c (marco de lectura abierto mitocondrial del ARNr 12S-c) es un péptido novedoso derivado de mitocondrias. Es un péptido corto compuesto por 16 aminoácidos, expresado en tejidos y plasma, que indica un papel específico celular y hormonal.(1) Con el potencial de funcionar tanto como un compuesto específico de la célula como una hormona, este péptido posiblemente actúa estimulando la vía de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK). Solo se han estudiado dos péptidos derivados de mitocondrias (MDP), Humanina y MOTS-c. Cuando ocurre estrés metabólico en el organismo, se cree que el péptido se transloca a los núcleos celulares y altera la expresión génica. El péptido MOTS-c también puede liberarse extracelularmente y se conoce como "hormona mitocondrial" o simplemente como "mitocina.”(2)(3)

Composición Química(4)

• Fórmula Molecular: C101H152N28O22S2
• Peso Molecular: 2174.64 g/mol
• Otros Títulos: Péptido derivado de mitocondrias MOTS-c, Marco de lectura abierto mitocondrial del ARNr 12S-c

Los modelos de investigación animal han indicado múltiples acciones potenciales del péptido MOTS-c, incluido el aumento del rendimiento físico, el metabolismo celular y tisular regulado y la adaptación de mioblastos.(2) La investigación sugiere que estas acciones pueden depender principalmente de la edad y los cambios relacionados con la edad en la expresión de MOTS-c. Los investigadores sugieren que los niveles y la actividad de MOTS-c podrían disminuir, lo que sugiere un papel en el proceso de envejecimiento celular y el desarrollo de disfunción metabólica relacionada con la edad. Además, MOTS-c puede interactuar con reguladores de envejecimiento conocidos, como NAD+ y sirtuinas, lo que sugiere su participación en vías que potencialmente modulan la vida útil de la célula.(1) Según Joseph C Reynolds et al.,“Las mitocondrias son orgánulos metabólicos principales con fuertes implicaciones en el envejecimiento celular que también coordinan amplias funciones fisiológicas, en parte, utilizando péptidos que están codificados dentro de su genoma independiente.”(5) También se ha postulado que la expresión endógena del péptido se ve impulsada a través de la actividad física, mejorando potencialmente el metabolismo celular.(5)

Con el aumento de la edad, los músculos esqueléticos tienden a ganar resistencia a la insulina, lo que lleva a una disminución de la absorción de glucosa. Tras la exposición al péptido, los músculos esqueléticos pueden estimularse con una respuesta mejorada hacia la activación de AMPK. Como resultado, la expresión del transportador de glucosa puede aumentar, mejorando potencialmente el metabolismo del músculo esquelético y mejorando el funcionamiento y el crecimiento del músculo esquelético. Además, se postula que las acciones de MOTS-c incluyen apuntar a vías metabólicas como el ciclo de folato-metionina y la biosíntesis de purinas. Esta focalización puede conducir potencialmente a una modulación del metabolismo celular, incluidas las acciones sobre la absorción de glucosa y la utilización de lípidos. El impacto del péptido podría implicar un cambio en las prioridades metabólicas dentro de la célula, posiblemente afectando el equilibrio entre los procesos anabólicos y catabólicos. En el metabolismo sistémico, se postula que MOTS-c funciona como una hormona mitocondrial, y los niveles de péptidos circulantes parecen afectar las funciones metabólicas en el músculo esquelético y posiblemente en el tejido adiposo. Sus acciones reguladoras potenciales sobre la homeostasis de la glucosa y la acción de la insulina sugieren un papel hormonal más amplio en el equilibrio energético y la detección de nutrientes en diferentes tejidos.(1)

La investigación ha sugerido que el péptido puede abandonar potencialmente el sitio mitocondrial, translocarse a los núcleos celulares y posiblemente alterar la expresión génica. Más específicamente, el péptido puede interactuar con una amplia gama de genes, particularmente aquellos con elementos de respuesta antioxidante (ARE), lo que sugiere una posible relación reguladora con factores de transcripción sensibles al estrés como NRF2. Tales hallazgos sugieren un sistema de comunicación mitonuclear genéticamente integrado, donde tanto los genomas mitocondriales como los nucleares pueden codificar factores que se corregulan entre sí. Esta acción, a su vez, puede alterar la restricción de absorción de glucosa.(6) Esta hipótesis se sugirió por primera vez en un estudio en el que a los ratones experimentales se les dio comida alta en grasas, y solo a la mitad se les presentó el péptido. Los investigadores indicaron que MOTS-c puede afectar potencialmente el metabolismo celular al inhibir el ciclo del folato directamente atado a la biosíntesis de purinas de novo, lo que consecuentemente conduce a la activación de AMPK. Tales acciones sugieren un papel más amplio del péptido en la regulación de la sensibilidad a la insulina y la homeostasis metabólica, ofreciendo información sobre su potencial preventivo contra la resistencia a la insulina dependiente de la edad e inducida por grasas y la obesidad inducida por la dieta. El estudio presenta datos de apoyo para sugerir que el péptido puede estimular la utilización de glucosa, afectar el ciclo de metionina-folato y promover la activación de AMPK. Estas acciones celulares sugieren que MOTS-c podría coordinar varios procesos metabólicos, incluido el metabolismo de la glucosa y los lípidos. En consecuencia, los modelos murinos expuestos al péptido eran delgados y más enérgicos que el resto, lo que indica además que el péptido podría prevenir la acumulación de grasa e inducir la absorción de glucosa a través de la vía AMPK.(3)

Se ha sugerido que el péptido MOTS-c regula la vía del factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta)/SMAD, que puede afectar profundamente los tejidos óseos.(7) Más específicamente, las acciones de MOTS-c pueden implicar la regulación al alza de genes relacionados con la vía TGF-β/Smad, incluidos TGF-β1, TGF-β2 y Smad7, lo que sugiere un papel fundamental de esta vía en la diferenciación osteogénica mediada por MOTS-c. Esta hipótesis se respalda aún más cuando la diferenciación osteogénica promovida por MOTS-c se revierte tras la eliminación de TGF-β1, lo que indica que las acciones de MOTS-c pueden estar mediadas al menos en parte a través de la vía TGF-β/Smad. El péptido también puede estimular la expresión de genes relacionados con la osteogénesis como ALP, Bglap y Runx2. Por lo tanto, este péptido puede estimular la vía SMAD en las células osteoblásticas, mejorando posiblemente la densidad y la fuerza ósea. Cuando se estudió en células de la médula ósea, este compuesto pareció desencadenar la diferenciación de las células madre, lo que puede conducir al desarrollo del tejido óseo.

Los investigadores no han sugerido que el péptido influya directamente en la función cardíaca; en cambio, los investigadores postulan que el péptido ejerce potencial sobre las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos en el interior. Se considera que estos tejidos endoteliales afectan la presión arterial y la coagulación. Los investigadores sospechan que existe una correlación positiva entre los niveles de MOTS-c y la función endotelial microvascular y epicárdica. Tales hallazgos sugieren tentativamente MOTS-c como un biomarcador potencial para la función endotelial, y el estudio revela una relación matizada entre los niveles de MOTS-c y la reactividad vascular. Además, la investigación sugirió que cuando los ratones fueron expuestos a MOTS-c, pareció mejorar el funcionamiento de los tejidos endoteliales, facilitando así posiblemente la disfunción. La base mecanicista para la acción de MOTS-c sobre la función endotelial sigue siendo especulativa, pero puede implicar la activación de AMPK.(8)

La investigación ha sugerido que el péptido puede estar asociado con una mayor longevidad a nivel celular. El péptido generalmente contiene residuos de glutamato, pero cuando este es reemplazado por lisina, el nuevo compuesto puede ejercer un cambio funcional. Los científicos hasta ahora saben que la funcionalidad de los grupos glutamato y lisina es muy diferente, pero aún no se comprende cómo este cambio estructural específico afecta la funcionalidad del péptido. Noriyuki Fuku et al. sugiere que existe“un vínculo biológico entre MOTS-c y una vida útil prolongada a través de la supuesta acción endocrina de esta mitocina. Se necesita más investigación mecanicista para determinar la importancia funcional del polimorfismo y la influencia potencial de MOTS-c en el [...] proceso de envejecimiento.”(9)