¿Podría esta proteína recién descubierta ayudar a tratar la enfermedad de Parkinson?
Los investigadores han encontrado una proteína que podría ayudar a reducir la agregación de proteínas tóxicas en el cerebro, un sello distintivo de la enfermedad de Parkinson. Pero, ¿su descubrimiento ofrece una nueva esperanza o simplemente "una curita"?
Los Institutos Nacionales de Salud estiman que, en los Estados Unidos, alrededor de 50,000 personas reciben un diagnóstico de enfermedad de Parkinson cada año.
Esta afección generalizada se caracteriza por temblores, lentitud de movimiento y deterioro del equilibrio y la coordinación, entre otros síntomas.
Sin embargo, sus causas siguen siendo desconocidas y los tratamientos solo se dirigen a los síntomas, lo que ayuda a las personas a controlar esta afección de la mejor manera posible.
En el cerebro, el Parkinson se caracteriza por una característica desconcertante: la agregación de alfa-sinucleína, una proteína que se vuelve tóxica y altera las vías neuronales cuando se une en grandes cantidades.
Esto ocurre cuando la alfa-sinucleína se pliega mal, es decir, cuando se pliega en una forma incorrecta que no le permite funcionar correctamente, lo que puede causar o facilitar la enfermedad.
La alfa-sinucleína generalmente está presente en niveles altos en el cerebro y también está presente en otros tejidos en cantidades más pequeñas. Aún así, los investigadores no tienen idea del papel que suele desempeñar esta proteína en el mantenimiento de la salud neuronal o cómo evitar que se pliegue incorrectamente.
Pero un nuevo estudio, de la Universidad de Purdue, en West Lafayette, IN, ha identificado una proteína capaz de reducir la agregación de alfa-sinucleína mal plegada. Los hallazgos aparecen en el Revista de biología molecular.
Cómo HYPE puede reducir la agregación
La nueva investigación se ha centrado en el potencial terapéutico de una proteína llamada "HYPE", que, explican los investigadores, es la única proteína Fic presente en los seres humanos.
Las proteínas fic ayudan a decidir si una célula sobrevive o muere cuando se encuentra con estrés, caracterizado por el plegamiento incorrecto de las proteínas de la célula.
"Dado que HYPE juega un papel tan importante en la forma en que las células lidian con el estrés de las proteínas mal plegadas, nos preguntamos si las enfermedades que resultan del plegado incorrecto de proteínas probablemente necesitarían HYPE", explica la autora principal del estudio, Seema Mattoo, Ph.D., profesora asistente de ciencias biológicas en Purdue.
Ella continúa: “Sabemos que en la enfermedad de Parkinson, a menudo la proteína mal plegada es [alfa-sinucleína]. Así que preguntamos si HYPE podría modificar la [alfa-sinucleína] y, de ser así, ¿cuáles son las consecuencias? "
En el estudio actual, que los investigadores realizaron in vitro, utilizando cultivos celulares en un entorno de laboratorio, encontraron que HYPE puede actuar sobre la alfa-sinucleína, disminuyendo la cantidad de agregación de proteínas mal plegadas. Los investigadores llaman a este proceso "AMPilación".
Luego, el equipo quiso ver si AMPylation realmente mostraba alguna promesa como posible proceso terapéutico. En la enfermedad de Parkinson, las proteínas agregadas y mal plegadas pueden perforar las membranas de las neuronas (células cerebrales), interrumpiendo su funcionamiento.
Mattoo y sus colegas querían averiguar si la AMPilación también conduciría a menos agujeros en las membranas de las células. Para ello, utilizaron una combinación de lípidos para crear una superficie que simula la de las membranas celulares.
También agregaron tinte a los lípidos, por lo que si los agregados de alfa-sinucleína los perforaran, la acción se haría visible a través del tinte filtrado.
Después de hacerlo, señala Mattoo, "descubrimos que se liberaba menos tinte con la [alfa-sinucleína] modificada, lo que significa que la membrana se mantuvo más intacta".
"Eso significa que HYPE podría tener un efecto terapéutico sobre la enfermedad de Parkinson", agrega. Además, como señalan Mattoo y sus colegas en su artículo de estudio, "Este es el primer informe que identifica [alfa-sinucleína] como un objetivo para HYPE".
¿Ir más allá de la "curita?"
En un experimento final, Mattoo y el equipo estudiaron la alfa-sinucleína modificada con HYPE utilizando un microscopio electrónico. Esto les permitió observar que, después de interactuar con HYPE, la estructura de la alfa-sinucleína había cambiado.
En circunstancias normales, los investigadores señalan que la alfa-sinucleína se tuerce, lo que puede explicar su potencial para formar agregados. Sin embargo, cuando se modifica con HYPE, la proteína tiende a torcerse menos, en lugar de formar hebras paralelas.
Esta nueva modificación, argumentan los investigadores, puede evitar que la alfa-sinucleína se agregue tanto.
Si bien la investigación actual parece prometedora para encontrar nuevas terapias para la enfermedad de Parkinson, los autores del estudio explican que todavía tienen un largo camino por recorrer.
“Todos estamos tratando de aplicar una curita al final de la progresión de la enfermedad porque sabemos que la agregación hace que las células se vuelvan tóxicas, pero ¿cómo podemos prevenir eso? Todavía queda mucho por entender mecánicamente al respecto en el contexto de la enfermedad ".
Seema Mattoo, Ph.D.
"Estamos en las primeras etapas [de esta investigación]", admite Mattoo, "pero estos resultados nos brindan un nuevo ángulo para ver posibles terapias".
“Estamos tratando de encontrar medicamentos que puedan usarse para manipular la actividad de HYPE. Puede dárselas a pacientes que están empezando a mostrar signos de Parkinson o que son propensos a tener [alfa-sinucleína] agregada. Esa es la dirección en la que queremos ir [en] ”, explica el investigador.
