Hace tiempo que se sabe que el exceso de hierro se encuentra en los cerebros de pacientes con enfermedad de Parkinson EP, una condición neurodegenerativa incurable que afecta la función motora. El mecanismo por el cual el hierro causa daños en las neuronas involucradas en la EP no ha sido claro.La investigación del laboratorio de Andersen en el Instituto Buck sugiere que el daño proviene de un deterioro en el lisosoma, el orgánulo que actúa como un centro de reciclaje celular para proteínas dañadas. Los científicos informan que el deterioro permite que el exceso de hierro escape a las neuronas donde causa tóxicosestrés oxidativo. La investigación se publicará en línea en El diario de la neurociencia el 27 de enero de 2016
Los lisosomas son clave para un proceso llamado autofagia, por el cual las proteínas dañadas se descomponen en bloques de construcción que se utilizan para hacer que las proteínas de nueva construcción tomen su lugar. Es el equivalente celular del reciclaje. Con la edad, la capacidad del lisosoma paraparticipar en la autofagia se vuelve más lento, lo que resulta en la acumulación de "basura" no proteica dentro de las células. La autofagia menos que óptima se ha asociado con varias enfermedades relacionadas con la edad, incluida la EP.
"Recientemente se ha dado cuenta de que una de las funciones más importantes del lisosoma es almacenar el hierro en un lugar de la célula donde no es accesible participar en reacciones tóxicas que producen estrés oxidativo", dijo Julie K. Andersen, PhD, científico senior y facultad del Instituto Buck. "Ahora hemos demostrado que una mutación en un gen lisosómico produce la liberación tóxica de hierro en la célula, lo que resulta en la muerte celular neuronal".
Encabezado por el científico del equipo Shankar J. Chinta, PhD, el trabajo realizado tanto en ratones como en células dopaminérgicas humanas cultivadas involucró una mutación en un gen ATP13A2 asociado con una forma rara de EP de inicio temprano llamada síndrome de Kufor-Rakeb.Cuando los investigadores eliminaron ATP13A2, el lisosoma no pudo mantener el equilibrio de hierro dentro de la célula.
La mutación responsable de Kufor-Rakeb se identificó en 2010. Aquellos que padecen la afección, que lleva el nombre de la aldea en Jordania donde se describió el síndrome por primera vez, experimentan el inicio de la enfermedad en la adolescencia ". Las mutaciones en este mismo gen también se han detectadorecientemente vinculado a formas esporádicas de EP ", dijo Andersen." Esto sugiere que las deficiencias relacionadas con la edad en la función lisosómica que afectan la capacidad de las neuronas para mantener un equilibrio saludable de hierro son parte de lo que subyace a la presentación de la EP en la población general."
Andersen tiene un interés de larga data en el papel del exceso de hierro en la EP y este trabajo actual proporciona un ejemplo del valor de la investigación básica en el descubrimiento de fármacos. En 2003 su laboratorio demostró que atar el exceso de hierro con un quelante de metales derivadode la palabra griega para garra protegió a los ratones de los efectos devastadores de la conocida toxina inductora de Parkinson, MPTP. El estudio proporcionó un vínculo importante entre el exceso de hierro observado en el cerebro de los pacientes con EP y el estrés oxidativo asociado con la neurodegeneración ".El problema con la quelación de hierro es que es un martillo: extrae el hierro de las células indiscriminadamente y el hierro se necesita en todo el cuerpo para muchas funciones biológicas ", dijo Andersen." Ahora tenemos un objetivo más específico que podemos alcanzar con un más pequeñomartillo, que podría permitirnos impactar selectivamente la toxicidad del hierro dentro de las neuronas afectadas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Buck de Investigación sobre el Envejecimiento . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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