Enfermedad de Parkinson se asocia con grupos tóxicos de la proteína de alfa-sinucleína en el cerebro, que interrumpen la comunicación celular sana. Ahora, un nuevo estudio muestra otra forma en que esta proteína puede dañar las células cerebrales.
Investigadores de la Universidad de Aarhus en Dinamarca examinaron la alfa-sinucleína oligómerosmoléculas más pequeñas que también acompañan Parkinson’s. Usando un modelo celular hecho en laboratorio, descubrieron que estos oligómeros pueden abrir pequeños poros en las membranas celulares.
Estas violaciones permiten que las moléculas se filtren dentro y fuera de las células, lo que potencialmente conduce a desequilibrios químicos que pueden ser un impulsor significativo en la progresión de la enfermedad.
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“Somos los primeros en observar directamente cómo estos oligómeros forman poros, y cómo se comportan los poros”. dice Biofísico Mette Galsgaard Malle.
“Es como ver una película molecular en cámara lenta”.
Los investigadores observaron un proceso de tres pasos iniciado por los oligómeros: apego, inserción parcial y luego formación de poros. Una vez que se crean los agujeros, son dinámicos en lugar de estáticos, se abren y cierran repetidamente.
Las instantáneas de las membranas celulares simuladas mostraron cómo se desarrolló el daño. Curiosamente, los oligómeros favorecieron más membranas curvas, como las encontrado en las mitocondriasLos componentes productores de energía de la célula. Esta preferencia podría ayudar a explicar cómo funcionan estas estructuras y Cómo contrarrestar la enfermedad.
Si bien esto todavía necesita verificar con las neuronas vivas reales, ahora tenemos una mejor idea de los mecanismos y cómo podría ser Parkinson haciendo su daño.
“Este comportamiento dinámico puede ayudar a explicar por qué las células no mueren de inmediato”, dice Biólogo Molecular Bo Volf Brøchner.
“Si los poros permanecieran abiertos, las celdas probablemente colapsarían muy rápidamente. Pero debido a que se abren y cierran, las bombas de la celda podrían compensar temporalmente”.
Parkinson es una enfermedad compleja, y los científicos están seguros de Que lo causa. La acumulación de proteínas dañinas observadas en este estudio, por ejemplo, podría ser tanto una causa como una consecuencia de la condición.
La alfa-sinucleína es esencial en un cerebro sano, y todavía no está claro por qué se va de los rieles en la enfermedad de Parkinson. Múltiples factores de riesgo diferentes se han relacionado previamente con Parkinson, incluido dieta, genéticay antecedentes médicosy todos podrían estar involucrados de alguna manera.
Al igual que otros estudios de Parkinson, esta nueva investigación no solo mejora nuestra comprensión de la enfermedad, sino que también señala las formas en que podría disminuir o incluso prevenirse. Los investigadores ya han probado nanobodios que pueden identificar oligómeros después de que se forman, aunque aún no impiden que se creen los poros.
Es un paso prometedor al aprender más sobre un aspecto de Parkinson que no se ha estudiado ampliamente hasta ahora, y los investigadores están ansiosos por ver si sus hallazgos también se aplican a las células cerebrales vivas y sus proteínas, antes de explorar más tratamientos.
“Creamos una configuración experimental limpia donde podemos medir una cosa a la vez”. dice Malle. “Ahora tenemos que dar el siguiente paso e investigar lo que sucede en sistemas biológicos más complejos”.
La investigación ha sido publicada en ACS nano.