Una investigación detecta cuándo una proteína vinculada al párkinson comienza a funcionar mal

Una investigación realizada por un equipo de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) ha detectado cuantitativamente las circunstancias en las que una proteína estrechamente asociada a la enfermedad de párkinson comienza a funcionar mal y se acumula en el cerebro. Concretamente, este estudio identificó un umbral crítico en los niveles de una proteína llamada alfa-sinucleína que normalmente juega un papel importante en la fluidez de las señales químicas en el cerebro.

Celine Galvagnion.

Los investigadores descubrieron que, una vez que se supera ese umbral, las posibilidades de que dichas proteínas se unan en estructuras potencialmente tóxicas avanza drásticamente. Este proceso, conocido como la nucleación, es el primer paso en la cadena de eventos que los científicos piensan que conduce al desarrollo del párkinson.

Los resultados suponen un paso importante hacia la comprensión de cómo y por qué las personas desarrollan esta enfermedad que, en el caso del Reino Unido, afecta a 127.000 personas en total, es decir, una de cada 500, según los datos de la organización Parkinson’s UK.

“Encontrar una cura para el párkinson depende de nuestra capacidad de entenderlo y por primera vez hemos sido capaces de proporcionar una descripción mecanicista de los eventos moleculares iniciales que, en última instancia, pueden resultar claves en el desarrollo de la enfermedad”, señala la doctora Celine Galvagnion, investigadora asociada en la Facultad de St. John de la Universidad de Cambridge y autora principal del estudio.

Un delicado equilibrio

El estudio, publicado en Nature Chemical Biology, sugiere que la probabilidad de que un individuo desarrolle párkinson está relacionada con un delicado equilibrio entre la proteína alfa-sinucleína y el número de vesículas sinápticas en el cerebro, unas estructuras pequeñas que ayudan a llevar los neurotransmisores o señales químicas entre las células nerviosas.

En circunstancias normales la alfa-sinucleína juega un papel fundamental en la liberación de estos neurotransmisores de una célula nerviosa a otra, algo que hace uniéndose a una membrana delgada alrededor de la vesícula sináptica, conocida como bicapa lipídica. Y cuando la proteína se une a las vesículas de lípidos se pliega en una forma helicoidal con el fin de realizar su función.

Sin embargo, en ciertas circunstancias las proteínas en la superficie de la vesícula se pliegan incorrectamente y se pegan juntas. Una vez que el proceso de nucleación ha comenzado, hay peligro de que las moléculas de proteína libres dentro de la célula del cerebro entren en contacto con el núcleo deforme en la superficie de los lípidos. A medida que estos se combinan forman cadenas de hilo que comienzan a ser tóxicas para otras células. Y son estos depósitos, conocidos como cuerpos Lewy, el sello distintivo del párkinson.

Los resultados mostraron que cuando la relación de moléculas de proteína de vesículas excede de un nivel de aproximadamente 100, es decir, diez veces superior al que normalmente se encuentra en un cerebro humano, las proteínas adhiriéndose a la bicapa lipídica alrededor de una vesícula están demasiado altamente concentradas y juntas en la superficie. El resultado: que los riesgos de la nucleación de las proteínas en la superficie de los lípidos son al menos 100.000 veces más altos que las posibilidades de dos proteínas unidas juntas al azar en una solución.

“Resulta que la ratio determina la capacidad de las proteínas alfa-sinucleína de nucleación, lo que nos proporciona una explicación probable de cómo se producen los primeros pasos que conducen a la enfermedad de párkinson”, explica Galvagnion.