Enfermedad de Parkinson: cuando es necesario proteger a los guardianes moleculares
Imagen de microscopía de fluorescencia de mitocondrias teñidas. Crédito: Nicola Roverato, Universidad de Konstanz
La enfermedad de Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común relacionada con la edad: solo en Alemania, unas 300 000 personas se ven afectadas y, a veces, experimentan importantes limitaciones en su calidad de vida. Aunque el Parkinson está tan extendido, todavía no existe un tratamiento que se dirija a la causa de la enfermedad y pueda detenerla en seco. Sin embargo, la investigación actual ofrece una nueva esperanza: un equipo de investigación de la Universidad de Konstanz dirigido por el profesor Marcus Groettrup describe un nuevo enfoque para desarrollar futuros tratamientos para el Parkinson. Los biólogos demostraron que la proteína FAT10 similar a la ubiquitina inhibe los mecanismos de defensa molecular que protegen al cerebro de la enfermedad de Parkinson. El mecanismo biológico es complicado: FAT10 provoca procesos en nuestro propio cuerpo que degradan los «guardianes» moleculares del cuerpo contra la enfermedad de Parkinson (la enzima Parkin). En lugar de deshacerse de las mitocondrias dañadas en las células cerebrales, el propio cuerpo elimina Parkin. Los resultados de la investigación se publicaron en la revista científica Cell Reports el 16 de marzo de 2021.
Plantas de energía de las células dañadas
La enfermedad de Parkinson se desarrolla como resultado de la muerte de las células nerviosas en el mesencéfalo (cerebro medio). Esto es causado por la eliminación defectuosa de las mitocondrias dañadas, las «centrales eléctricas» de las células. Cuando el cuerpo no elimina las mitocondrias dañadas, se desarrollan radicales de oxígeno en el cerebro. Estos, a su vez, dañan las células nerviosas y provocan su muerte.
Para que el cuerpo pueda deshacerse de las mitocondrias, deben estar marcadas por una sustancia señalizadora. Esto se puede comparar con etiquetarlos como «rotos, por favor tírelos». La enzima Parkin es responsable de marcar las mitocondrias dañadas. La etiqueta molecular que les da contiene la proteína ubiquitina.
Error en la etiqueta
Aquí es donde entra en juego la proteína FAT10. FAT10 tiene una estructura y función muy similar a la ubiquitina. También es una sustancia de señalización que marca otras moléculas para su eliminación. Desafortunadamente, FAT10 es la etiqueta incorrecta para las mitocondrias. FAT10 no solo etiqueta las mitocondrias dañadas, sino también la enzima Parkin para que el cuerpo la deseche.
Para usar una imagen: sería como etiquetar a los propios guardianes de la célula para su eliminación, los mismos que, de lo contrario, etiquetarían las mitocondrias dañadas. para su eliminación. El cuerpo luego hace lo que las etiquetas le dicen que haga. Cuantos más guardianes se eliminen, menos mitocondrias dañadas podrán etiquetarse correctamente para su eliminación. ¿Qué sucede como resultado? Los procesos de defensa del cuerpo no eliminan las mitocondrias dañadas y las propias células cerebrales se dañan con el tiempo.
«Esperamos que este descubrimiento proporcione un nuevo enfoque para desarrollar un tratamiento eficaz para el Parkinson. Un inhibidor de FAT10 posiblemente podría utilizarse para limitar la eliminación de Parkin y asegurar que las mitocondrias dañadas se eliminen correctamente», dice Marcus Groettrup.
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La bioquímica muestra cómo la proteína MITOL inicia la actividad de Parkin Más información: Nicola D. Roverato et al. Parkin es una ligasa E3 para el modificador similar a la ubiquitina FAT10, que inhibe la activación de Parkin y la mitofagia, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108857 Información del diario: Cell Reports
Proporcionado por la Universidad de Konstanz Cita: Enfermedad de Parkinson: cuando los guardianes moleculares necesitan protección ( 2021, 19 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-parkinson-disease-molecular-guardians.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.