Los investigadores pueden estar más cerca de desentrañar las causas subyacentes de la enfermedad de Parkinson, después de identificar el punto en el que la alfa-sinucleína – una proteína que se cree que desempeña un papel clave en esta condición – se convierte en tóxica para el cerebro.
El primer autor Dr. Dorothea Pinotsi, del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología y el Departamento de Química de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y sus colegas, publican sus hallazgos en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
La enfermedad de Parkinson es un trastorno del movimiento, crónico y progresivo, que se cree que está provocada por la muerte de las células nerviosas, o neuronas, principalmente dentro de una región del cerebro llamada sustancia negra – un área clave para el control del movimiento.
Exactamente lo que causa la muerte de las neuronas en la enfermedad de Parkinson no es totalmente conocido, pero los investigadores especulan que una de las causas son los agregados anormales de proteína alfa-sinucleína que se forman dentro de las células nerviosas, también conocidos como cuerpos de Lewy. Estos son considerados como una característica de la enfermedad de Parkinson.
Los investigadores explican que surgen cuerpos de Lewy, como resultado de la alfa-sinucleína plegable en la forma equivocada, haciendo que se adhieran a otras proteínas. Esto conduce al desarrollo de estructuras filamentosas finas conocidas como fibrillas de alfa-sinucleína.
Sin embargo, según el Dr. Pinotsi, si las fibrillas de alfa-sinucleína todavía son tóxicas para las células nerviosas una vez que se han formado, esto ha sido poco claro.
El exceso de proteína alfa-sinucleína soluble causa la muerte de las células cerebrales
Con el fin de llevar a cabo esa hipotesis, el equipo utilizó técnicas ópticas de «super-resolución» en neuronas vivas de ratas, lo que les permitió evaluar cómo las neuronas responden a diferentes formas de alfa-sinucleína, sin dañar el tejido nervioso.
Cuando las fibrillas de alfa-sinucleína se introdujeron a las neuronas, conectando con la proteína alfa-sinucleína que ya estaba en la celda, no produjo ningún efecto tóxico.
Sin embargo, los investigadores encontraron que la adición de una forma soluble de la alfa-sinucleína en las neuronas no interaccionaron con la proteína pre-existente en la célula, y esto hizo que las células nerviosas muriesen.
«Entonces, de alguna manera, cuando se añadió la proteína soluble, se creó este efecto tóxico. El daño parece ser hecho antes de que las fibrillas sean visibles, incluso de su formación», explica el Dr. Pinotsi.
A continuación, los investigadores introdujeron la forma soluble de la alfa-sinucleína y las fibrillas de alfa-sinucleína, ambos, a las neuronas. Ellos encontraron que esta combinación superó los efectos tóxicos causados por la alfa-sinucleína soluble; las fibrillas atraídas por las proteínas solubles, tal como harían los imanes, según el equipo, limpiándolas y obstaculizando su toxicidad.
Al comentar sobre sus resultados, el Dr. Pinotsi dice:
«Estos hallazgos cambian la manera en que vemos la enfermedad, debido a que el daño a la neurona puede suceder cuando hay simplemente más proteínas solubles presentes en la célula – que es la cantidad en exceso de esta proteína que parece causar los efectos tóxicos que conducen a la la muerte de las células cerebrales».
Según los autores, el exceso soluble de alfa-sinucleína puede surgir como resultado de factores genéticos o de envejecimiento, aunque estudios previos han sugerido que el trauma de cabeza también puede ser una causa.
Podemos ser capaces de contrarrestar este efecto tóxico en una etapa temprana
En los EE.UU., más de 1 millón de personas viven con la enfermedad de Parkinson, los síntomas de los cuales incluyen temblores involuntarios, la movilidad reducida, problemas de equilibrio y rigidez de las extremidades y el tronco.
En la actualidad, no existe cura para la enfermedad. Los tratamientos actuales ayudan a los pacientes a controlar los síntomas en lugar de hacer frente a la condición en sus raíces.
Pero de acuerdo con el Dr. Pinotsi y colegas, sus resultados pueden abrir la puerta a formas de prevenir otros trastornos neurodegenerativos de Parkinson y que implican agregados de proteínas anormales, tales como la enfermedad de Alzheimer.
«Con estas técnicas de super-resolución óptica, podemos realmente ver detalles que no podíamos ver antes, por lo que se puede ser capaz de contrarrestar este efecto tóxico en una etapa temprana», añade el Dr. Pinotsi.
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