Los roles de IL-17/ILC-17.1 y CEP-1/p53 en el desarrollo, el envejecimiento y la latencia

Durante el desarrollo de los metazoos, las citocinas, los factores de crecimiento y otras moléculas pequeñas autorizan la adquisición de nutrientes y la activación de programas anabólicos en las células para promover sus vías de proliferación, crecimiento, diferenciación y defensa.

Sin embargo, aún no se comprende bien cómo se coordinan las decisiones sobre el destino celular y los requerimientos energéticos de diferentes células y tejidos con la disponibilidad de nutrientes.

descubrimientos

Figura de un estudio de investigación científica.
Modelo de trabajo para las vías de Dauer

Recientemente hemos realizado el fascinante descubrimiento de que, en el organismo modelo genéticamente manipulable C. elegans , el ortólogo de la citoquina IL-17, ILC-17.1, se libera de las neuronas sensoriales en respuesta a la disponibilidad de alimento y modula la división, el crecimiento y las actividades metabólicas de otras células a través de su control sobre la función independiente del daño al ADN del ortólogo del supresor tumoral p53, CEP-1.

En concreto, la liberación de ILC-17.1 es necesaria para que las larvas crezcan continuamente hasta convertirse en adultos reproductivos. La ausencia de componentes de la vía de señalización de ILC-17.1 (ya sea ligando o receptor) activa p53/CEP-1 y desencadena un cambio sistémico en la morfología y la fisiología, lo que provoca que las larvas detengan su desarrollo en un estado latente y resistente al estrés, denominado dauer.

El eje ILC-17.1/p53/CEP-1:

  1. Actúa genéticamente aguas arriba del otro, bien caracterizado. C. elegans vías activadoras de Dauer, FOXO [DAF-16], TGFβ [DAF-3/SMAD-DAF-5/Ski] y receptores de hormonas esteroides;
  2. Controla la regulación positiva reversible de los inhibidores del ciclo celular;
  3. Modula la utilización de la glucosa;
  4. Altera la respiración, la expresión de los genes OXPHOS mitocondriales, fosfofructoquinasa y citocromo c; y
  5. Altera la expresión de objetivos de la señalización inmune innata p38 MAPK

Basándonos en estas observaciones, planteamos la hipótesis de que la función ancestral de las IL-17, tal como la presenta la ILC-17.1 de C. elegans , es coordinar la asignación de recursos con la regulación del destino celular por CEP-1/p53 para permitir el crecimiento anabólico.

Preguntas abiertas

La capacidad de detener temporalmente la progresión del ciclo celular, pausar o retrasar el crecimiento y entrar en un estado hipometabólico es una característica clave de la latencia y es un programa valioso utilizado por las células y los organismos para superar condiciones difíciles.

Ahora estamos interesados ​​en:

  • Comprender los mecanismos por los cuales el sistema nervioso detecta y transmite el estrés.
  • Comprender cómo las células y los tejidos coordinan su crecimiento y la detención del ciclo celular para provocar la remodelación tisular de todo el órgano y la detención del ciclo de Dauer.
  • Explorando paralelismos entre C. elegans dauers y células cancerosas latentes.
Portada de una revista científica

Ver la ciencia

Godthi A, Min S, Das S, Cruz-Corchado J, Deonarine A, Misel-Wuchter K, Issuree PD, Prahlad V. La IL-17 neuronal controla la diapausa del desarrollo de Caenorhabditis elegans a través de CEP-1/p53 . Proc Natl Acad Sci US A. 19 de marzo de 2024;121(12):e2315248121. doi: 10.1073/pnas.2315248121.

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