Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh han descubierto una razón importante por la cual la proteína alfa-sinucleína relacionada con el Parkinson, un componente importante de los cuerpos de Lewy que son el sello distintivo patológico de la enfermedad de Parkinson EP, es tóxica para las neuronas enel cerebro. El hallazgo tiene el potencial de conducir a nuevas terapias que podrían retrasar o detener la progresión de la enfermedad devastadora. La nueva investigación aparece en línea en Medicina traslacional de la ciencia .
La EP es una enfermedad neurológica degenerativa caracterizada por temblor, lentitud y dificultades de marcha y equilibrio que afecta a aproximadamente 1 millón de personas en los Estados Unidos. Los síntomas son causados por la degeneración y pérdida de neuronas en el cerebro, particularmente aquellas cruciales para eliniciación y coordinación del movimiento.
"Es realmente emocionante que hayamos encontrado un mecanismo al que podamos dirigirnos para crear nuevos tratamientos para esta enfermedad devastadora", dijo el investigador principal J. Timothy Greenamyre, MD, Ph.D., Profesor de Neurología de la Familia Love en la Facultad de Medicina de Pitty director del Instituto de Pittsburgh para Enfermedades Neurodegenerativas PIND.
El objetivo de PIND es un enfoque integrado e interdisciplinario para el estudio de las enfermedades neurodegenerativas y sus mecanismos, con el objetivo de transformar la ciencia de vanguardia en nuevas terapias y diagnósticos que beneficien directamente a las personas afectadas por enfermedades neurodegenerativas.
"Con cuatro investigadores PIND diferentes trabajando juntos, el nuevo estudio destaca el poder de este enfoque de colaboración", agregó el Dr. Greenamyre.
Los tratamientos actuales para la EP pueden reducir los síntomas, pero no retrasan el empeoramiento inevitable de la enfermedad. Para retrasar o detener la progresión de la enfermedad, los científicos primero deben determinar por qué y cómo mueren las neuronas.
Las neuronas en degeneración contienen grandes grupos de una proteína llamada alfa-sinucleína. Las personas cuyas células producen demasiada alfa-sinucleína o una forma mutada de la proteína tienen un alto riesgo de desarrollar EP debido a la toxicidad de la proteína, hallaron los científicos.demostró que la acumulación de alfa-sinucleína en la EP es tóxica porque interrumpe el funcionamiento normal de las mitocondrias, las pequeñas potencias responsables de generar la energía de una célula.
En el nuevo estudio, el Dr. Greenamyre y su equipo, liderados por los coautores Roberto Di Maio, Ph.D., y Paul Barrett, Ph.D., ambos de PIND, utilizaron un modelo de EP para roedores bien establecidopara mostrar exactamente cómo la alfa-sinucleína interrumpe la función mitocondrial. Descubrieron que al unirse a una proteína mitocondrial llamada TOM20, la alfa-sinucleína impedía que las mitocondrias funcionaran de manera óptima, lo que resultó en la producción de menos energía y más desperdicio celular dañino.
En última instancia, esta interacción entre alfa-sinucleína y TOM20 conduce a la neurodegeneración, explicó el Dr. Greenamyre.
Luego, los investigadores confirmaron sus hallazgos animales en el tejido cerebral de personas con EP.
"Los efectos de la alfa-sinucleína en las mitocondrias son como hacer que una planta de energía a carbón perfectamente buena sea extremadamente ineficiente, por lo que no solo no produce suficiente electricidad, sino que también crea demasiada contaminación tóxica", dijo el Dr. Greenamyre.
Utilizando cultivos celulares, el equipo de investigación también encontró dos formas de prevenir la toxicidad causada por la alfa-sinucleína: la terapia génica que obligó a las neuronas a producir más proteína TOM20 que las protegió de la alfa-sinucleína; y una proteína que fue capaz de prevenirla alfa-sinucleína se adhiere a TOM20 evitó los efectos nocivos de la alfa-sinucleína en las mitocondrias.
Si bien se necesita más investigación para determinar si estos enfoques podrían ayudar a los pacientes con EP, el Dr. Greenamyre es optimista de que uno o ambos finalmente puedan convertirse en ensayos clínicos en humanos en un esfuerzo por retrasar o detener la progresión inevitable de la EP.
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Materiales proporcionado por Escuelas de Ciencias de la Salud de la Universidad de Pittsburgh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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