La alfa-sinucleína podría ayudar a prevenir la progresión y el desarrollo del Parkinson
JANO.es y agencias · 18 Agosto 2011 09:06
Científicos estadounidenses revelan en “Nature” la estructura de esta proteína implicada en la enfermedad neurodegenerativa, un avance que podría tener implicaciones terapéuticas.
Investigadores del Brigham and Women’s Hospital de Boston han descubierto una proteína clave para el Parkinson que, gracias a su estructura, podría ser capaz de prevenir la progresión e incluso el desarrollo de la degeneración neuronal provocada por la enferemedad, según un estudio publicado en la edición digital de Nature.
La proteína alfa-sinucleína parece tener una estructura radicalmente diferente en las células sanas a la que se había visto en las investigaciones anteriores, desafiando los paradigmas existentes en torno al Parkinson, lo que sugiere un nuevo enfoque terapéutico.
“Los datos muestran que la alfa-sinucleína está erróneamente caracterizada como una forma nativa de proteína que carece de estructura”, explica uno de los autores principales de la investigación, Dennis Selkoe.
“Este descubrimiento tiene una importancia fundamental para comprender tanto cómo funciona normalmente la alfa-sinucleína como para saber cómo esta proteína se altera en el Parkinson”, detalla.
Cuando se trata de proteínas, la función sigue a la forma. Una proteína es una cadena de aminoácidos, por lo general doblados en una exquisita estructura tridimensional. Cada giro y vuelta en la cadena contribuye a las propiedades únicas de esa proteína y a su comportamiento, cuestiones importantes para los científicos para describir con precisión la disposición de los pliegues aunque, a veces, se consigue un modelo equivocado.
El nuevo estudio sugiere que eso es precisamente lo que sucede con la alfa-sinucleína, una proteína que forma los llamados cuerpos de Lewy en el cerebro de los pacientes con Parkinson y otros trastornos relacionados. Los científicos han asumido durante mucho tiempo que la alfa-sinucleína se produce en las células sanas como un monómero, una cadena en espiral que se asemeja a una serpiente retorciéndose. Sin embargo, el equipo de Selkoe ha demostrado que la estructura es mucho más ordenada y sofisticada.
“Esto va a abrir algunas puertas terapéuticas nuevas. Todo el mundo pensaba que la proteína se desarrollaba, por lo que las compañías farmacéuticas se han centrado en la prevención del desarrollo de la alfa-sinucleína a partir de la agregación”, afirma otro de los principales autores del estudio, Bartels Tim.
Sabían que la alfa-sinucleína era abundante en el cerebro antes de hacerse la conexión entre esta proteína y el Parkinson en 1997. Los experimentos en la década de los 90 indicaron que la proteína es estable cuando se expone a condiciones que suelen alterar la estructura de la mayoría de proteínas.
Bartels y Selkoe se preguntaron si los laboratorios estaban pasando por alto aspectos importantes de la biología natural de esta proteína, por lo que diseñaron experimentos para analizar el comportamiento de la alfa-sinucleína, utilizando métodos más suaves. La tendencia persistió al trabajar con la proteína obtenida de células humanas en lugar de a partir de bacterias manipuladas. El objetivo era obtener nuevos conocimientos sobre el comportamiento de la agrupación de la alfa-sinucleína.
Así, los investigadores observaron que la alfa-sinucleína era tetramérica y era la forma dominante de la proteína en las células humanas sanas y, además, presentaba una notable resistencia a la agregación. Los tetrámeros mantuvieron su estructura original durante 10 días a lo largo del experimento. En marcado contraste, los monómeros de alfa-sinucleína empezaron a formar grupos después de unos días y terminaron como grandes agregadas llamadas fibras amiloides. Según los expertos, los cuerpos de Lewy que se acumulan en los cerebros de los pacientes con Parkinson son principalmente de fibras amiloides.
“Nuestra hipótesis es que la proteína plegada debe desmontarse en monómeros antes de poder formar grandes agregados patológicos”, asegura Selkoe para quien “si se puede mantener la alfa-sinucleína tetramérica y soluble, puede ser capaz de prevenir el progreso e incluso el desarrollo de la degeneración neuronal del Parkinson”.
El hallazgo también podría ser útil en la búsqueda de nuevos métodos de diagnóstico. Tal vez las proporciones de proteína tetramérica y de proteína monomérica de células de la sangre, suero o líquido espinal se corresponden con tendencias diferentes en las etapas de la enfermedad.
Por último, el descubrimiento de los tetrámeros doblados debe ayudar a los laboratorios a descubrir la función de la alfa-sinucleína en las células sanas, que sigue siendo muy debatida. Este conocimiento funcional, a su vez, contribuye a la comprensión de los investigadores de esta enfermedad y otras caracterizadas por la formación de cuerpos de Lewy ricos en agregados de alfa-sinucleína.
Nature 2011;doi:10.1038/nature10324
Brigham and Women’s Hospital
Nature
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