Un nuevo estudio aporta nuevas ideas en un posible método molecular para la reducción de los cuerpos de Lewy – cúmulos de proteínas que se encuentran en la región del cerebro que pierde células de dopamina en las personas con la enfermedad de Parkinson.
La investigación, de la Escuela de la Universidad Estatal de Wayne de Medicina en Detroit, MI, se publica en The Journal of Biological Chemistry.
Hay más de un millón de personas en los EE.UU. con la enfermedad de Parkinson, un trastorno neurodegenerativo devastador y actualmente incurable que afecta el movimiento y la coordinación. A medida que progresa, la enfermedad disminuye gradualmente la habilidad de caminar, hablar y vivir una vida independiente.
Aunque nadie ha descubierto aún las causas de la enfermedad de Parkinson, sabemos que matan las células de dopamina en el cerebro. La dopamina es un mensajero químico que es esencial para el envío de las señales del cerebro que controlan una serie de funciones, incluyendo el movimiento.
Las células liberadoras de dopamina, más afectadas por la enfermedad de Parkinson, se encuentran en una región del cerebro medio conocida como la sustancia negra pars compacta. Una característica distintiva de la enfermedad de Parkinson es la acumulación y propagación progresiva de grupos de proteínas llamadas cuerpos de Lewy en esta región. Cuerpos de Lewy contienen varias proteínas, la más común es llamada alfa-sinucleína.
Debido a que los estudios muestran fuertes vínculos entre la presencia de cuerpos de Lewy y síntomas clínicos de la enfermedad de Parkinson, muchos científicos están llegando a la conclusión de que aceleran la enfermedad, lo que ha estimulado la búsqueda de formas de prevenir o deshacerse de los cúmulos de proteínas.
El nuevo estudio, dirigido por Assia Shisheva, profesor de fisiología, describe un paso adelante en la búsqueda de una posible forma de «fundir» los cuerpos de Lewy que se encuentran en la enfermedad de Parkinson.
Desde hace algunos años, el laboratorio del Prof. Shisheva ha estado investigando cómo el comportamiento de tres proteínas dentro de las células están involucrados con la enfermedad. Las proteínas son dos enzimas llamadas PIKfyve y Sac3 y una proteína accesoria llamada ArPIKfyve.
Los investigadores descubrieron que estas proteínas están implicadas en el control del tráfico de material para el sistema digestivo de la célula. También encontraron que si la enzima Sac3 no está vinculada y protegida por ArPIKfyve, acelera a una muerte precipitada en la célula.
Otros descubrimientos muestran que las mutaciones en Sac3 están vinculados a la enfermedad de degeneración cerebral en los seres humanos, mientras que las mutaciones en PIKfyve están vinculados a una enfermedad relativamente benigna en la córnea del ojo.
Dos maneras posibles que el complejo de proteínas desencadena el Parkinson
Poniendo todos estos descubrimientos juntos, liderados por el Prof. Shisheva y sus colegas, llegan a la conclusión de que el doble complejo ArPIKfyve-Sac3 tiene funciones separadas en el cerebro, y se dispusieron a buscar proteínas que interactúan específicamente con él.
El nuevo estudio describe una interacción previamente desconocida entre ArPIKfyve-Sac3 y Synphilin-1, una proteína que ya se sabe estar involucrada en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson a través de su interacción con la alfa-sinucleína, y porque al igual que la alfa-sinucleína, también es una de las proteínas encontradas en los depósitos del cuerpo de Lewy. El Prof. Shisheva señala:
«Nuestro estudio reveló que el complejo ArPIKfyve-Sac3 es un inhibidor eficaz de la formación de agregados por Synphilin-1.»
El equipo también encontró que si los niveles Sac3 son excesivos, luego desencadenan proteína de auto-agregación y agrupamiento por Synphilin-1. Esto confirma la investigación reciente de Japón que encontró excesivo Sac3 acumulado en los cuerpos de Lewy, señalaron.
Por tanto, los investigadores concluyen que hay dos formas en las que el complejo ArPIKfyve-Sac3 puede desencadenar la enfermedad de Parkinson. Una forma es cuando los niveles de ArPIKfyve-Sac3 son demasiado bajos y el otro es cuando los niveles de Sac3 son demasiado altos.
Ellos proponen que el aumento de los niveles del complejo ArPIKfyve-Sac3 pueden tener un efecto beneficioso en la enfermedad de Parkinson.
El Prof. Shisheva sugiere las obras complejas ArPIKfyve-Sac3 trabajen desplazando Synphilin-1, en forma de aglutinación para una forma más soluble.
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