Una enzima artificial puede ser el primer paso hacia el tratamiento de la enfermedad de Parkinson
Fotomicrografía que muestra un cuerpo de Lewy (centro), un grupo de proteínas alfa-sinucleína mal plegadas que se cree que son un factor en la enfermedad de Parkinson. El recuadro muestra la ubicación de la sustancia negra, un área del cerebro que influye en el movimiento y la cognición, donde se encontró este cuerpo de Lewy. Un equipo de Johns Hopkins Medicine ha desarrollado una enzima artificial que evita que la alfa-sinucleína mal plegada se propague y puede conducir a una terapia para el Parkinson. Crédito: Gráfico creado por ME Newman, Johns Hopkins Medicine, usando imágenes de dominio público
Un creciente cuerpo de investigación ha demostrado que la alfa-sinucleína deformada y mal plegada, la proteína culpable de la enfermedad de Parkinson y sus características, viaja desde el intestino hasta el cerebro, donde se propaga y se une en grupos letales conocidos como cuerpos de Lewy. A medida que estos grupos se acumulan, provocan la muerte de las células cerebrales.
Ahora, los investigadores de Johns Hopkins Medicine han creado una enzima artificial que detiene la propagación de la alfa-sinucleína mal plegada y podría convertirse en la base de un nuevo tratamiento para la enfermedad de Parkinson.
Los resultados se anunciaron en un estudio publicado en línea el 20 de noviembre de 2020, en la revista Nano Today.
Las enzimas artificiales, combinaciones nanométricas (un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro) de platino y cobre llamadas nanoaleaciones bimetálicas PtCu, fueron creadas por la investigación equipo por sus fuertes propiedades antioxidantes. La capacidad antioxidante depende en gran medida de la composición de la aleación.
«El estrés oxidativo causado por las especies reactivas del oxígeno es inevitable y aumenta con la edad debido a las ralentizaciones mecánicas en procesos como la degradación de proteínas», dice el investigador principal del estudio, Xiaobo. Mao, Ph.D., profesor asistente de neurología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. «Esto indica la importancia de los antioxidantes, porque en la enfermedad de Parkinson, las especies de oxígeno reactivas itinerantes promueven la propagación de la alfa-sinucleína mal plegada, lo que provoca peores síntomas».
Cuando se inyectan en el cerebro, las nanozimas buscan especies de oxígeno, engulliéndolas y evitando que causen daño a las neuronas en el cerebro. Las nanozimas imitan la catalasa y la superóxido dismutasa, dos enzimas que se encuentran en nuestro cuerpo y que descomponen las especies reactivas del oxígeno. Agregar las nanozimas fortalece la respuesta de nuestro cuerpo a ellas.
El estudio utilizó un método de investigación conocido como modelo de fibrillas preformadas de alfa-sinucleína, que replica la patología, la propagación y la neurodegeneración resultantes de los cuerpos de Lewy. Se descubrió que la nanozima disminuye la patología inducida por alfa-sinucleína e inhibe la neurotoxicidad, además de disminuir las especies reactivas de oxígeno. La nanozima también impidió que la alfa-sinucleína pasara de una célula a otra y de la sustancia negra al cuerpo estriado dorsal, dos áreas en el mesencéfalo que influyen en el movimiento y la cognición.
Mao ha colaborado durante mucho tiempo con colegas de la enfermedad de Parkinson. Ted Dawson, MD, Ph.D., profesor de neurología y director del Instituto de Ingeniería Celular de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Dawson agregó recientemente evidencia de que la alfa-sinucleína mal plegada viaja a lo largo del nervio vago desde el intestino hasta el cerebro. Mao espera que la investigación adicional pueda conectar los dos hallazgos y conducir a un tratamiento para la enfermedad de Parkinson dirigido al intestino.
«Sabemos que las nanoenzimas funcionan cuando se inyectan directamente en el cerebro», dice Mao. «Ahora, nos gustaría ver si las nanoenzimas pueden bloquear la progresión de la enfermedad inducida por la alfa-sinucleína patógena que viaja desde el intestino, a través de la barrera hematoencefálica y hacia el cerebro».
Explorar más
Fármaco para diabéticos podría retardar la progresión de la enfermedad de Parkinson Más información: Yu-Qing Liu et al. ROS depuradora de nanozimas para la prevención de la transmisión patológica de sinucleína en la enfermedad de Parkinson, Nano Today (2020). DOI: 10.1016/j.nantod.2020.101027 Información de la revista: Nano Today
Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins Cita: La enzima artificial puede ser el primer paso hacia el tratamiento para la enfermedad de Parkinson (5 de enero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-artificial-enzyme-treatment-parkinson-disease.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.