Enfermedad de Parkinson: los científicos encuentran un nuevo objetivo para destruir los grupos de proteínas

El bloqueo de una enzima podría detener la acumulación de grupos de proteínas tóxicas que se producen en el cerebro de las personas con la enfermedad de Parkinson.

Una nueva investigación revela que el bloqueo de una determinada proteína elimina los cuerpos de Lewy, estructuras tóxicas que son un sello distintivo de la enfermedad de Parkinson.

Esta fue la conclusión a la que llegaron los científicos del Centro Médico de la Universidad de Georgetown (GUMC) en Washington, D.C. después de estudiar la enzima, llamada USP13, en el cerebro de ratones y humanos.

El estudio, que aparece en la revista Genética molecular humana, puede ser el primero en explicar el papel de la USP13 en la acumulación tóxica de grupos de proteínas en el cerebro.

Las acumulaciones de proteínas se denominan cuerpos de Lewy y también ocurren en otras enfermedades neurodegenerativas, como la demencia con cuerpos de Lewy y la atrofia multisistémica.

"Este estudio", dice el autor principal Xiaoguang Liu, profesor asistente de neurología en GUMC, "proporciona una nueva evidencia de que la USP13 afecta el desarrollo y la eliminación de los grupos de proteínas de cuerpos de Lewy, lo que sugiere que la selección de la USP13 puede ser un objetivo terapéutico en la enfermedad de Parkinson y otras similares. formas de neurodegeneración ".

Enfermedad de Parkinson y cuerpos de Lewy

La enfermedad de Parkinson es un trastorno degenerativo que afecta principalmente al control del movimiento. Los síntomas típicos incluyen temblores, rigidez y bradicinesia, que es una lentitud de movimiento.

Las personas con la enfermedad de Parkinson también pueden experimentar problemas para dormir, ansiedad, depresión, estreñimiento y fatiga.

Según la Asociación Estadounidense de la Enfermedad de Parkinson, se estima que 10 millones de personas en todo el mundo viven con la enfermedad de Parkinson. Esta cifra incluye alrededor de 1 millón de personas en los Estados Unidos.

La enfermedad se presenta principalmente después de los 50 años, pero existe una forma más rara llamada Parkinson de inicio temprano que puede desarrollarse a una edad más temprana.

La enfermedad de Parkinson destruye células en una región del cerebro conocida como sustancia negra. Las células nerviosas de esta región se comunican liberando un mensajero químico llamado dopamina. Esta interacción ayuda con el "ajuste fino" del control de movimiento.

Los científicos no están seguros de qué causa exactamente la muerte de las células liberadoras de dopamina en la enfermedad de Parkinson, pero los cuerpos de Lewy ocupan un lugar destacado en su lista de sospechosos.

Los exámenes post mortem de personas que tenían la enfermedad de Parkinson encontraron cuerpos de Lewy en las células nerviosas o neuronas de la sustancia negra y otras partes del cerebro.

Una proteína llamada alfa-sinucleína es un componente principal de estas estructuras circulares tóxicas. Sin embargo, el papel que desempeña esta proteína en el cerebro sano no está claro.

Etiquetas de alfa-sinucleína y ubiquitina

Lo que los científicos sí saben es que cuando la alfa-sinucleína lleva marcas de la pequeña proteína ubiquitina, las enzimas vienen y se la llevan para su destrucción. El proceso de marcar proteínas para su eliminación mediante etiquetas de ubiquitina se denomina ubiquitinación.

El estudio reciente revela que USP13 elimina las etiquetas de ubiquitina en alfa-sinucleína. Como resultado, las enzimas no eliminan la proteína y se acumula para formar cuerpos de Lewy tóxicos.

Los investigadores demostraron que el bloqueo de la USP13 en modelos de ratón de la enfermedad de Parkinson hizo desaparecer los cuerpos de Lewy y también impidió que se formaran nuevamente.

Esto siguió al descubrimiento de que el tejido cerebral post mortem de personas con enfermedad de Parkinson contenía niveles altos de USP13.

El equipo también investigó la relación entre USP13, alfa-sinucleína y otra proteína que está relacionada con la enfermedad de Parkinson llamada parkin.

USP13 impidió que el parkin hiciera su trabajo

Parkin ayuda a dirigir la descomposición de proteínas en las células. Detecta las etiquetas de ubiquitina y se dirige a la proteína etiquetada para su degradación. Los científicos han identificado vínculos entre algunas formas de la enfermedad de Parkinson y la "pérdida de la función de Parkin".

Parece que, al eliminar las etiquetas de ubiquitina, la USP13 evita que la parkina asigne alfa-sinucleína al proceso de gestión de desechos de la célula.

Utilizando modelos de ratón de la enfermedad de Parkinson, el equipo demostró que tanto el marcado como la destrucción de la alfa-sinucleína aumentaban cuando los ratones carecían de USP13.

También hubo menos destrucción de las células de dopamina en estos ratones y mejoró la función motora.

Los investigadores ahora quieren desarrollar un bloqueador de la USP13 que los médicos puedan usar como parte de una terapia que se dirija a la eliminación de proteínas en enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Parkinson.

"La eliminación de proteínas neurotóxicas, incluida la alfa-sinucleína, puede depender del equilibrio entre ubiquitinación y desubiquitinación".

Xiaoguang Liu, GUMC

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