La rapamicina, un medicamento aprobado por la FDA que extiende la vida útil en varias especies, previno la enfermedad de Parkinson EP en ratones de mediana edad que estaban genéticamente destinados a desarrollar la enfermedad motora neurodegenerativa incurable que afecta a hasta un millón de estadounidenses. Mientras que la rapamicinahicieron grandes cosas por los ratones, los científicos en el laboratorio de Andersen en el Instituto Buck también obtuvieron una ventaja inesperada de la investigación: una nueva comprensión del papel que juega el parkin en la dinámica celular, uno que desafía el dogma actual en la investigación de EP y presenta nuevosoportunidades para el descubrimiento de fármacos. El estudio está actualmente en línea en el Revista de Neurociencia .
"Dados sus efectos secundarios como inmunosupresor, existen problemas con el uso a largo plazo de la rapamicina, pero los resultados de nuestro estudio sugieren que el uso de derivados de la rapamicina u otros agentes con propiedades biológicas similares pueden constituir nuevas terapias para el trastorno,"dijo la científica senior y la facultad de Buck, Julie Andersen, PhD." Nuestros descubrimientos con respecto a la parkina pueden proporcionar un objetivo terapéutico aún más importante para la EP ".
Parkin es una proteína codificada por el gen PARK2 en humanos. Las mutaciones en PARK2 se asocian más comúnmente a formas de EP esporádicas y familiares; disminuyen la capacidad de la célula para reciclar su basura interna. La PD se caracteriza por la acumulación de proteínas dañadasy mitocondrias en el área del cerebro donde se produce el neurotransmisor dopamina.
La rapamicina evitó que ocurrieran síntomas de EP en ratones de mediana edad que tenían una mutación humana en el gen PARK2. Los investigadores en el laboratorio de Andersen esperaban que este beneficio se obtuviera a través del papel aceptado de la parkina; pensaron que la rapamicina aumentaría la capacidad de la proteína mutadapara etiquetar ciertos tipos de basura celular para reciclar. En cambio, descubrieron que el parkin desempeña un papel mucho más amplio en el reciclaje real de basura y la fabricación de nuevas mitocondrias.
"Esta es una función completamente nueva y no reconocida para la parkina", dijo Andersen. "Nuestro trabajo muestra que la parkina juega un papel mucho más amplio de lo que se pensaba originalmente para deshacerse de las mitocondrias y proteínas dañadas. Es muy emocionante porque nos danuevas formas de ver posibles terapias para impulsar la limpieza celular "
Al trabajar tanto en modelos de células madre neuronales como en tejidos de ratones, los científicos descubrieron que la rapamicina no solo aumentó la capacidad de la proteína mutada para etiquetar la basura celular, sino que también afectó el proceso de reciclaje de la basura en sí mediante la regulación positiva de una proteína conocida como TFEB queaumentó el deterioro y la purga de las proteínas dañadas y las mitocondrias a través de un proceso conocido como autofagia lisosómica.Aparte de los efectos de la rapamicina, el equipo de Andersen también descubrió que el parkin está involucrado en la biogénesis mitocondrial, a través de la regulación positiva de PGC1alpha, una proteína que impulsa el aumento de la mitocondria.síntesis.
"Los problemas con la autofagia, que resultan en la acumulación de proteínas y orgánulos dañados, se han relacionado durante mucho tiempo con la EP", dijo Ana Maria Cuervo, MD, PhD, profesora y receptora de la Cátedra Robert y Renée Belfer para el Estudio de NeurodegenerativaEnfermedades en el Colegio de Medicina Albert Einstein en la ciudad de Nueva York. "Este nuevo papel de parkin en la regulación del proceso general de autofagia nos brinda nuevas formas de abordar su disfunción en la EP".
"Los investigadores ya están muy interesados en la parkina en lo que se refiere a la EP", dijo Andersen. "Espero que descubrir este nuevo papel para la proteína lo sitúe en el centro del escenario como un objetivo terapéutico extremadamente importante para el trastorno".
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Materiales proporcionado por Instituto Buck de Investigación sobre el Envejecimiento . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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