Los agregados de la proteína alfa-sinucleína en las células nerviosas del cerebro juegan un papel clave en el Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas. Estos grupos de proteínas pueden viajar de una célula nerviosa a otra, lo que hace que la enfermedad progrese. Un equipo de investigadores dirigiópor ETH, los científicos ahora han descubierto cómo el cuerpo puede deshacerse de estos agregados dañinos. Sus hallazgos podrían abrir nuevos enfoques en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.
Son importantes para estas enfermedades las fibras largas pero microscópicas, o fibrillas, a las que se pueden agregar un gran número de moléculas de alfa-sinucleína. Sin embargo, las moléculas de alfa-sinucleína individuales no agregadas son clave para el funcionamiento de un cerebro sano, ya que esta proteína juega un papel clave en la liberación del neurotransmisor dopamina en las sinapsis de las células nerviosas. Cuando la proteína se agrega en fibrillas en las células nerviosas de una persona, antes de lo cual primero debe cambiar su forma tridimensional, ya no puedellevan a cabo su función normal. Las fibrillas también son tóxicas para las células nerviosas. A su vez, las células productoras de dopamina mueren, dejando al cerebro con un suministro insuficiente de dopamina, lo que conduce a los síntomas clínicos típicos del Parkinson, como temblores musculares.
Mecanismo de avería descifrado
Usando experimentos de cultivo celular, los investigadores pudieron demostrar que son las fibrillas de alfa-sinucleína las que pueden ingresar a las células sanas y acumularse dentro de ellas ". Una vez que las fibrillas ingresan a una nueva célula, 'reclutan' otras moléculas de alfa-sinucleína allí, que luego cambian de forma y se agregan. Así es como se cree que las fibrillas infectan las células una por una y, con el tiempo, se apoderan de regiones enteras del cerebro ", explica Paola Picotti, profesora de Biología de las redes de proteínas en ETH.Zurich. Ella concibe el estudio, publicado en el último número de la revista Medicina traslacional científica , que fue dirigido por Juan Gerez, un ex postdoctorado en su grupo.
El equipo de científicos de ETH Zurich, University Hospital Zurich y University of California San Diego también pudo descifrar un mecanismo celular que descompone las fibrillas de alfa-sinucleína de forma natural. Un complejo de proteínas llamado SCF detecta las fibrillas de alfa-sinucleína específicamente ylos dirige a un mecanismo conocido de degradación celular. De esta manera, se bloquea la propagación de las fibrillas, como demostraron los investigadores en pruebas con ratones: cuando los investigadores desconectaron la función de SCF, las fibrillas de alfa-sinucleína ya no se aclararon en el nerviocélulas. En cambio, se acumulan en las células y se diseminan por todo el cerebro.
terapia de células madre o génica
Picotti y Gerez ven oportunidades prometedoras en cómo este mecanismo de ruptura de SCF podría aplicarse en la terapia. "Cuanto más activo es el complejo de SCF, más fibrillas de alfa-sinucleína se eliminan, lo que podría ralentizar o eventualmente detener la progresión de tales enfermedadesenfermedades ", dice Gerez. Continúa explicando que el complejo SCF es de muy corta duración y se disipa en minutos. Los enfoques terapéuticos se centrarían en estabilizar el complejo y aumentar su capacidad para interactuar con las fibrillas de alfa-sinucleína. Por ejemplo, los medicamentos podríanser desarrollado para este propósito.
Otro enfoque para ayudar a los pacientes de Parkinson sería trasplantar células madre nerviosas en sus cerebros, como dice Picotti. Los intentos anteriores no han tenido mucho éxito, explica, porque las fibrillas de alfa-sinucleína en el cerebro infectaban las células sanas ".Si podemos modificar las células madre de tal manera que no permitan que entren las fibrillas o que rompan inmediatamente las fibrillas que dejan entrar, esto podría hacer avanzar la terapia con células madre ", concluye. Finalmente, la terapia génicapodría usarse para estabilizar el complejo SCF en las células nerviosas y así aumentar su actividad. "Sin embargo, cuando se trata de terapias potenciales, todavía estamos en el principio", dice Gerez, "aún no está claro si se pueden desarrollar terapias efectivas. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Fabio Bergamin. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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