Crédito: Zhang et al.
Las proteínas, polímeros largos compuestos por componentes más pequeños conocidos como aminoácidos, juegan un papel crucial en el funcionamiento del cuerpo humano. En el transcurso de la vida de un ser humano, estas «cadenas» de proteínas se pliegan en estructuras o conformaciones 3D únicas, y este proceso de plegamiento afecta la forma en que los diferentes canales y receptores del cerebro interactúan con otras proteínas.
A medida que los humanos envejecen, las mutaciones genéticas y los factores ambientales pueden causar el mal plegamiento de las proteínas. Ahora se sabe que las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, son causadas por el «plegamiento» incorrecto de las proteínas.
Un equipo de investigadores de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), la Universidad de Pensilvania y otros institutos de EE. UU. y China descubrieron recientemente un mecanismo que regula la transmisión de una proteína patológica, la alfa-sinucleína mal plegada, que se ha descubierto que asociarse con la progresión de la enfermedad de Parkinson. Este mecanismo, descrito en un artículo publicado en Neurociencia de la naturalezaconsisten en una serie de alteraciones que una célula puede realizar a estas proteínas, lo que afecta su capacidad de diseminación en el cerebro.
«Toda la idea del artículo se desarrolló cuando estaba escribiendo una reseña para el campodonde resumí todos los mecanismos conocidos para la transmisión de proteínas patológicas”, dijo a Medical Xpress Chao Peng, uno de los investigadores que llevó a cabo el estudio.
“Mientras lo escribía, me di cuenta de que la investigación actual sobre la transmisión de proteínas patológicas se ha centrado principalmente en la proteína patológica, o la ‘semilla’. Sin embargo, la propagación exitosa de la proteína patológica requiere no solo la proteína patológica (la semilla), sino también la correspondiente proteína soluble normal (el sustrato)».
La mayoría de los estudios de neurociencia anteriores centrados en proteínas y enfermedades neurodegenerativas no exploraron los mecanismos a través de los cuales las proteínas solubles pueden modular la amplificación de proteínas patológicas. El objetivo clave del trabajo reciente de Peng y sus colegas fue investigar estos efectos, centrándose específicamente en la proteína alfa-sinucleína (a-syn), que se ha relacionado con la progresión de la enfermedad de Parkinson cuando está mal plegada.
«Se han descubierto muchas modificaciones postraduccionales (PTM) en a-syn, muchas de las cuales también se han descubierto en a-syn soluble», dijo Peng. «Por lo tanto, decidimos probar si los PTM a-syn solubles modularían la amplificación de a-syn patológico. Por lo tanto, desarrollamos un ensayo basado en células que podemos usar para imitar este proceso de amplificación en las células».
En sus experimentos, los investigadores utilizaron versiones patológicas de la proteína a-syn que coincidían con las observadas en pacientes con diferentes enfermedades neurodegenerativas. Luego analizaron la amplificación de estas proteínas a-syn patológicas en diferentes enfermedades.
En general, los hallazgos recopilados por Peng y sus colegas identifican un mecanismo novedoso a través del cual las proteínas a-syn alteradas y solubles afectan la amplificación de a-syn patológica, la proteína asociada con la progresión del Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas. En el futuro, podrían inspirar estudios adicionales que exploren este mecanismo recientemente identificado, al mismo tiempo que podrían informar el desarrollo de nuevas intervenciones terapéuticas dirigidas.
«Nuestro estudio es el primero en analizar cómo la proteína soluble modularía la amplificación de la proteína patológica, lo que representa un mecanismo completamente nuevo para modular la propagación de la proteína patológica en cerebros enfermos», agregó Peng. «Aunque este estudio se centra en a-syn, creemos que el mismo mecanismo también es aplicable a otras proteínas patológicas relacionadas con enfermedades neurodegenerativas. Ahora planeamos estudiar cómo las proteínas solubles modulan la amplificación de proteínas patológicas para otras proteínas patológicas relacionadas con enfermedades neurodegenerativas. .»
Más información:
Shujing Zhang et al, Las modificaciones postraduccionales de la α-sinucleína soluble regulan la amplificación de la α-sinucleína patológica, Neurociencia de la naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41593-022-01239-7
Chao Peng et al, Transmisión de proteínas en enfermedades neurodegenerativas, Nature Reviews Neurología (2020). DOI: 10.1038/s41582-020-0333-7
© 2023 Ciencia X Red
Citación: Un estudio revela un mecanismo que regula la transmisión de una proteína asociada con la progresión de la enfermedad de Parkinson (2 de marzo de 2023) consultado el 2 de marzo de 2023 en https://medicalxpress.com/news/2023-03-unveils-mechanism-transmission-protein- parkinson.html
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