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Un equipo de la Universidad Johns Hopkins ha revelado qué proteínas resultan afectadas cuando un gen está mutado en la enfermedad de Parkinson. Esta alteración genética conlleva la producción desmesurada de proteínas dentro de la célula que acaban por provocar su muerte.
Un equipo científico de la Universidad Johns Hopkins (EE UU) publica hoy en la revista Cell un estudio que muestra cómo mueren las células cerebrales en la enfermedad de Parkinson cuando el gen leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) está mutado –lo que ocurre entre el 4% y el 10% de los casos–.
“Puede ser un gran descubrimiento para los pacientes”, señala Ted Dawson, investigador de la universidad estadounidense y uno de los autores principales del trabajo junto a su mujer Valina Dawson.
La alteración del gen LRRK2 acelera la producción de proteínas dentro de la célula y esto provoca su muerte, según los investigadores.
“Durante casi una década, la ciencia ha intentado descubrir cómo las mutaciones en LRRK2 causan el párkinson”, explica Margaret Sutherland, directora del programa en el National Institute of Neurological Disorders and Stroke que ha participado en la financiación del proyecto.
Los científicos saben que LRRK2 es una enzima del tipo quinasa que se encarga de marcar a otras proteínas mediante etiquetas químicas con grupos fosfatos. A este proceso se le denomina fosforilación.
En el estudio publicado en Cell, los investigadores utilizaron la proteína LRRK2 como cebo para identificar sus moléculas dianas.
Mediante múltiples experimentos desarrollados en células humanas de riñón, los neurólogos hallaron el blanco de sus etiquetas químicas en unas proteínas ribosomales concretas: s11 y s15 –piezas fundamentales de las fábricas proteicas de la célula–.
Además, las muestras del tejido cerebral de pacientes con párkinson con mutaciones en LRRK2 mostraban mayores niveles de fosforilación en s15 que en los controles.
Más tarde, los investigadores estudiaron si había conexión entre la excesiva fosforilación de estas proteínas y la muerte celular.
Para ello, utilizaron modelos experimentales de rata y células madres humanas modificados genéticamente para que desarrollaran una mutación en LRRK2. Con esta prueba observaron un aumento de la muerte celular.
Sin embargo, evitaron el daño en las células al mutar la proteína s15 para bloquear el etiquetado por LRRK2.
“Estos resultados demuestran que s15 puede jugar un rol crítico en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson”, indica Dawson.
En moscas de la fruta
El grupo de la Universidad Johns Hopkins experimentó en moscas de la fruta para descubrir cómo afectaba la fosforilación desmesurada de la proteína s15.
Los resultados de estas pruebas revelaron que las moscas mutantes de LRRK2 tenían niveles anormalmente altos de proteínas. Al tratarlas con anisomycin, un fármaco que bloquea la producción proteica, se sanaba el daño celular y se restauraba el movimiento de estos pequeños insectos.
“Nuestros resultados confirman que las alteraciones en la producción proteica puede ser una causa común del párkinson y posiblemente de otros desórdenes neurodegerativos”, indica Dawson.
Los autores del trabajo creen que bloquear la fosforilación de s15 podría impulsar la generación de nuevas terapias que ayuden a disminuir el boom proteico de las células parkinsonianas. “Medir la fosforilación de s15 actuaría como un biomarcador de la actividad de LRRK2 en los ensayos con de inhibidores de LRRK2”, concluyen.
Referencia bibliográfica
Martin et al. "Ribosomal protein s15 phosphorylation mediates LRRK2 neurodegeneration in Parkinson's disease," Cell, April 10, 2014. DOI: 10.1016/j.cell.2014.01.064
Investigadores españoles han determinado el mecanismo neuronal que hace posible estas dos acciones. El nuevo estudio establece el relevante papel del giro dentado del hipocampo en la activación y recuperación de memorias adquiridas.
Con estos ‘minicolones’ cultivados en laboratorio se consigue, por primera vez, una mayor resolución para estudiar los procesos moleculares y celulares implicados en la formación de este tipo de tumores. Además, se reduce el uso de animales en su investigación.
