Equipo de investigación descubre que las células tienen las herramientas para curar la enfermedad de Huntington y la ELA, pero no las utilizan

Un montaje de tres imágenes de neuronas estriatales individuales transfectadas con una versión de la huntingtina asociada a la enfermedad, la proteína que causa la enfermedad de Huntington. Los núcleos de las neuronas no transfectadas se ven en el fondo (azul). La neurona en el centro (amarillo) contiene una acumulación intracelular anormal de huntingtina llamada cuerpo de inclusión (naranja). Crédito: Wikipedia/ Licencia Creative Commons Attribution 3.0 Unported

La enfermedad de Huntington, el Alzheimer, la ELA y muchas otras enfermedades neurodegenerativas tienen algo en común: todas se caracterizan por proteínas (diferentes para cada enfermedad) que se agregan en las neuronas del cerebro y el sistema nervioso. . Ahora, los científicos del Technion Israel Institute of Technology han descubierto que las células tienen los mecanismos para eliminar esos agregados, simplemente no los activan. Su estudio fue publicado recientemente en Nature Communications.

Las proteínas son los componentes básicos y las unidades funcionales de nuestro cuerpo. Cada vez que el cuerpo necesita que se haga algo, se generan proteínas específicas para lograrlo. Para hacer esto, el código de la proteína en particular se lee del ADN y la proteína se construye a partir de subunidades llamadas aminoácidos. Luego se pliega en la forma 3D que debe asumir. Otras proteínas, llamadas «chaperones», ayudan en este proceso de plegamiento.

Los agregados se forman cuando ciertas proteínas se forman incorrectamente. En lugar de realizar la función que se suponía que debían realizar, se unen entre sí, creando grupos considerables que no solo son inútiles, sino que también interrumpen la funcionalidad normal de las células. Doctor. estudiante Kinneret Rozales y MD/Ph.D. la estudiante Amal Younis, que forma parte del grupo de investigación del profesor Reut Shalgi, examinó cómo responden las células a los agregados que se acumulan en su interior.

¿Cómo podemos saber cómo se siente una célula? No podemos preguntarle si está feliz o sufriendo. Pero podemos examinar qué genes expresa la célula. Sabemos que la célula activaría ciertos genes cuando siente estrés. Por otro lado, si todo está bien, esos genes no se activarían.

Algo de lo que hace la célula en respuesta al estrés es activar chaperonas específicas, en un intento de corregir o eliminar las proteínas mal plegadas. Pero, ¿qué acompañantes están activados? ¿Y cuáles son necesarios para resolver el problema? Una gran cantidad de chaperonas diferentes están codificadas en el ADN humano. Rozales y Younis examinaron 66 de ellos en células con agregados proteicos asociados a Huntington o ALS. Descubrieron que algunos chaperones solo empeoran las cosas. Pero, sorprendentemente, también encontraron chaperonas que podían eliminar los agregados, curando la célula. Las herramientas para curar la enfermedad ya están dentro de nosotros, codificadas por nuestro propio ADN.

¿Por qué entonces, si existen las chaperonas necesarias, no curan las células de los pacientes antes de que las neuronas degeneren? «No es suficiente que las herramientas existan en la caja de herramientas de la célula», dijo el profesor Shalgi. «La célula necesita darse cuenta de que hay un problema, y luego necesita saber cuál, de las muchas herramientas disponibles, debe usar para resolver el problema».

Desafortunadamente, el grupo encontró, aquí es donde está el cuello de botella. En las células con agregados de proteínas asociadas a Huntington, las células detectaron que había un problema y activaron algunas chaperonas de respuesta al estrés, pero no las correctas. Las células no sabían qué estaba causando el estrés o qué debían hacer para corregir la situación. Con los agregados asociados a ALS, las cosas fueron aún peores; las células no se dieron cuenta de que necesitaban activar chaperonas en absoluto y no mostraron signos de estrés.

«La célula es un sistema complicado», dijo el profesor Shalgi al explicar los sorprendentes hallazgos. «Piensa en tu computadora: cuando algo anda mal, a veces no te das cuenta al principio. Simplemente responde un poco más lento de lo que solía hacerlo, tal vez, o arroja un mensaje de error que ignoras y olvidas. Cuando te das cuenta de algo mal en el camino de una pantalla azul o una negativa a iniciar, usted, o un técnico en su nombre, intenta diagnosticar y resolver el problema. A veces, la solución se encuentra de inmediato, pero otras veces es algo que nunca antes había encontrado, y no sabe qué controlador debe instalarse o qué pieza de hardware debe reemplazarse. Ocurre lo mismo con nuestras células: no siempre se dan cuenta de que hay un problema o saben cómo resolverlo, incluso cuando lo saben. de hecho, tenemos las herramientas para hacerlo. La buena noticia es que, dado que la capacidad existe, esperamos que se puedan desarrollar tratamientos futuros para activarla y emplear las propias herramientas del cuerpo para curar estas enfermedades neurodegenerativas debilitantes».

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Cómo las chaperonas promueven las formas correctas de las proteínas incluso en condiciones de estrés desnaturalizante Más información: Kinneret Rozales et al, Papeles diferenciales para las isoformas DNAJ en la modulación de agregación HTT-polyQ y FUS revelados por pantallas de acompañantes, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-27982-w Información de la revista: Nature Communications

Proporcionado por Technion – Instituto de Tecnología de Israel Cita: El equipo de investigación descubre que las células tienen la herramientas para curar la enfermedad de Huntington y la ELA, pero no las usan (2022, 16 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-team-cells-tools-huntington-als.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.