Parkinson: la proteína modificada funciona como una droga

Nueva investigación, publicada en la revista Neurobiología molecular, ofrece una nueva estrategia prometedora para restaurar los niveles funcionales de dopamina en el cerebro: cambiar una proteína de origen natural para que pueda entrar en las células cerebrales y utilizarse como fármaco.

Una versión modificada de la proteína Nurr1 ayuda a las neuronas de la sustancia negra del cerebro (que se muestra aquí) a sobrevivir durante más tiempo.

La enfermedad de Parkinson, una afección neurológica progresivamente debilitante que afecta a aproximadamente 1 millón de personas en los Estados Unidos, es causada por la pérdida de neuronas productoras de dopamina.

Actualmente, los investigadores están buscando estrategias para reemplazar o restaurar su funcionalidad, o aumentar los niveles de dopamina, que es un neurotransmisor crucial para controlar el movimiento.

Más recientemente, por ejemplo, los investigadores han utilizado la luz para controlar un fármaco que bloquea ciertos receptores en el cerebro. El bloqueo de estos receptores aumenta la dopamina.

Otros estudios han utilizado la vitamina B-3 para detener la muerte de las neuronas productoras de dopamina o sugirieron que aumentar la dopamina solo en ráfagas cortas, en lugar de constantemente, puede ayudar a controlar el movimiento.

Ahora, un nuevo estudio adopta otro enfoque. Sobre la base de investigaciones anteriores que señalaron una proteína llamada Nurr1 como un objetivo farmacológico prometedor para la enfermedad de Parkinson, un equipo internacional de científicos ha alterado la proteína de una manera que le permite ingresar a las células cerebrales.

De esta forma, la proteína natural puede ayudar a sobrevivir a las neuronas dopaminérgicas, explican los científicos en su artículo, cuyo primer autor fue Dennis Paliga, del grupo de trabajo de Neurobioquímica Molecular de la Ruhr-Universität Bochum en Alemania.

Modificar la proteína Nurr1

Paliga y su equipo explican que Nurr1 es un factor de transcripción que juega un papel vital en el desarrollo y mantenimiento de las neuronas productoras de dopamina en un área del cerebro llamada sustancia negra.

Estudios previos a los que hacen referencia los autores han encontrado una deficiencia de la proteína Nurr1 en casos de enfermedad de Parkinson, lo que lleva a la creencia de que complementar los niveles de Nurr1 podría ser una buena estrategia terapéutica.

Los factores de transcripción ayudan a las células a desarrollarse uniéndose al ADN en el núcleo y "decidiendo" qué genes se decodifican para que formen proteínas.

Sin embargo, en su forma natural, Nurr1 no puede ingresar a las células desde el exterior. Entonces, Paliga y su equipo buscaron formas de darle un "impulso de señal" que lo impulsara a hacerlo.

Adjuntar un fragmento de proteína creado a partir de la bacteria. Bacillus Anthracis a Nurr1 demostró ser el “impulso” que buscaban los investigadores.

“El fragmento de proteína bacteriana que usamos no desencadena enfermedades”, afirma el autor correspondiente Rolf Heumann. "[I] t simplemente contiene el comando para transportar algo a la celda", agrega.

Cuando la proteína modificada ingresa a la célula, se desprende del fragmento de proteína bacteriana, libre para apuntar a los genes que activan la producción de dopamina.

Cómo Nurr1 alterado detiene la neurodegeneración

Más específicamente, más pruebas de laboratorio realizadas por Paliga y sus colegas revelaron que la administración de la versión modificada de Nurr1 aumentaba los niveles de una enzima que es clave para la síntesis de dopamina, un proceso que a menudo se interrumpe en el Parkinson.

La enzima se llama tirosina hidroxilasa. Los cultivos celulares han revelado que las células tratadas con Nurr1 producen más de esta enzima que sus contrapartes no tratadas. Sin embargo, el tratamiento de las células con la proteína también disminuyó la producción de otra proteína conocida como Nur77, que regula la muerte celular.

Finalmente, los investigadores probaron el efecto de Nurr1 en las neuronas productoras de dopamina que habían sido tratadas con una neurotoxina para simular los efectos de la enfermedad de Parkinson. El Nurr1 modificado detuvo la degeneración de las neuronas.

"Estos hallazgos", explican los autores del estudio, "pueden tener relevancia para la administración nuclear del factor de transcripción Nurr1 en el contexto de tratamientos basados ​​en proteínas en la enfermedad de Parkinson".

El coautor del estudio, Sebastian Neumann, que está afiliado al grupo de trabajo de Neurobioquímica Molecular, también comenta los hallazgos.

"Esperamos que así podamos allanar el camino para la nueva terapia de Parkinson [...] Aún así, nuestra proteína de fusión Nurr1 puede simplemente iniciar el desarrollo de un nuevo enfoque".

Sebastián Neumann

“Aún quedan muchos pasos por tomar para aclarar si la proteína modificada llega específicamente a las células correctas del cerebro y cómo podría aplicarse”, concluye Neumann.

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