Los biólogos que estudian la enfermedad de Parkinson han esperado durante mucho tiempo resolver el misterio de los "grupos" reveladores. Los científicos quieren saber cómo los grupos de proteínas mal plegadas dañan las células cerebrales y contribuyen a la enfermedad.
Corinne Lasmézas, PhD, y sus colegas de Scripps Research ahora han resuelto el caso de pα-syn *, un grupo de proteínas que es particularmente tóxico para las células. Su estudio reciente en la revista Neurobiología de la enfermedad muestra que pα-syn * causa daño al reclutar ciertas enzimas y un cómplice para dañar las células. El cómplice es una proteína llamada tau.
"Realmente nos sentimos como detectives en este estudio", dice Lasmézas, profesor del campus de Florida de Scripps Research. Esperamos que esta investigación sobre la causa raíz del Parkinson nos acerque a encontrar un tratamiento modificador de la enfermedad."
La enfermedad de Parkinson es la enfermedad neurodegenerativa más común después del Alzheimer. La enfermedad ataca cuando el cerebro comienza a perder las células que producen dopamina, un neurotransmisor crítico.
La enfermedad de Parkinson puede tener muchas causas, desde la genética hasta factores ambientales, pero se ha descubierto que una proteína llamada α-sinucleína α-syn para abreviar se vuelve mala y forma grumos en todos los casos. El laboratorio de Lasmézas ha descubierto que un tipo particular deLos cúmulos de α-syn, o "agregados", que ellos llamaron pα-syn *, comienzan a aparecer alrededor de estructuras celulares llamadas mitocondrias. Este es un gran problema para las células, que necesitan mitocondrias para producir su energía.
"Podemos ver que las mitocondrias se rompen en fragmentos en estas células", dice Lasmézas. "Queríamos comprender el mecanismo detrás de esto".
La investigación se basó en una combinación de neuronas cultivadas y un modelo de ratón de Parkinson, así como en el análisis de tejidos cerebrales donados de pacientes fallecidos con enfermedad de Parkinson.
La nueva investigación muestra que pα-syn * daña las mitocondrias al iniciar una cascada de eventos. Primero, pα-syn * activa una vía en las células llamada ruta MAPK. Las enzimas de la ruta MAPK luego modifican la proteína tau. Esta fue unaUn hallazgo fascinante, ya que tau ha desconcertado durante mucho tiempo a los neurocientíficos. Se sabe que Tau forma enredos dentro de las neuronas del cerebro de los pacientes con enfermedad de Parkinson. Pero los científicos no sabían cómo llegaron allí ni qué estaban haciendo.
Lasmézas y su equipo encontraron que las enzimas de la vía MAPK modifican la tau a través de un proceso llamado fosforilación. Esta versión de tau luego se agrupa con pα-syn * en la membrana mitocondrial. Los dos agregados de proteínas crecen cada vez más, destruyendo las mitocondriasen el proceso.
Por fin, los investigadores sabían qué estaba haciendo pα-syn * y cómo dañaba a las células. "Hemos demostrado cómo funciona pα-syn * como el principal desencadenante de la mitotoxicidad", dice Lasmézas.
El primer autor del estudio, Diego Grassi, PhD, investigador asociado de Scripps Research en el momento del estudio, enfatiza la importancia de descubrir el papel de la tau en la destrucción de las mitocondrias. Los científicos saben que la tau está involucrada en la enfermedad de Alzheimer, por lo que este estudio sugiere un mecanismo detráscómo el Alzheimer y el Parkinson se superponen a nivel molecular. La presencia de agregados α-syn y tau también es un signo revelador de otras formas de demencia, y ahora los científicos saben cómo puede ocurrir esto.
"Esto también es importante por sus posibles implicaciones en otros trastornos neurodegenerativos", dice Grassi.
Lasmézas y Grassi dicen que el siguiente paso en esta investigación es estudiar cómo detener pα-syn *, con el objetivo final de tratar la enfermedad de Parkinson.
"Sé que estamos haciendo algo que podría marcar una diferencia significativa en la calidad de vida de las personas afectadas por esta condición", dice Grassi. "No puedo imaginar un lugar mejor que Scripps Research para realizar este tipo de actividad traslacional."
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Scripps . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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