Un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Extremadura (UEx) ha demostrado que la proteína STIM1 interacciona con proteínas mitocondriales y regula el transporte de calcio desde el retículo endoplasmático hasta la mitocondria, un proceso esencial para la producción de energía y el mantenimiento de la salud celular.

La investigación, publicada en la revista The EMBO Journal, ha sido desarrollada por el grupo de Señalización Celular en Patologías Clínicas de la UEx, en colaboración con el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas del CSIC y el Paris Brain Institute (Francia).

Los resultados confirman que la alteración de STIM1 afecta al equilibrio del calcio celular y se relaciona con mecanismos implicados en enfermedades neurodegenerativas y neuromusculares, incluidas miopatías. El gen STIM1 se perfila así como candidato para su evaluación en este tipo de patologías.

El equipo investigador ya había observado en 2018 una correlación entre el Alzheimer idiopático y una disminución de los niveles de STIM1 en tejido cerebral post mortem. A partir de ese hallazgo, profundizó en el análisis de las consecuencias celulares de la reducción de esta proteína.

Los experimentos en modelos celulares revelaron que una de las principales estructuras afectadas por la disminución de STIM1 son las mitocondrias, provocando disfunción mitocondrial. Dado que estas estructuras son responsables de generar energía para la célula y que el calcio es un factor determinante para estimular la respiración mitocondrial, su alteración puede comprometer el funcionamiento celular.

Para esclarecer el mecanismo implicado, los investigadores analizaron el denominado interactoma de STIM1, es decir, el conjunto de moléculas con las que interactúa. Este trabajo contó con la colaboración de Cancer Research UK, en Glasgow, y permitió confirmar que STIM1 establece contacto directo con proteínas mitocondriales.

El estudio profundizó además en los contactos entre el retículo endoplasmático —depósito intracelular de calcio— y la mitocondria, fundamentales para regular la transferencia de este ion. Los investigadores comprobaron que STIM1 forma parte de estos puntos de contacto y actúa como sensor que facilita el paso de calcio hacia la mitocondria, contribuyendo así a mantener su función respiratoria.

Para identificar la región específica de STIM1 implicada en esta interacción, el equipo realizó mutaciones dirigidas eliminando distintos fragmentos de la proteína y evaluando su capacidad de unión. Este análisis permitió delimitar con precisión el tramo necesario para su interacción con la proteína mitocondrial responsable de la transferencia de calcio.

El hallazgo supone un avance en la comprensión de los mecanismos que coordinan la comunicación entre el retículo endoplasmático y las mitocondrias y abre nuevas vías de investigación sobre el papel de STIM1 en patologías neurodegenerativas y neuromusculares.