¿La hipótesis de un prión explica el Parkinson?

¿La hipótesis de un prión explica el Parkinson?

Inmunohistoquímica para alfa-sinucleína que muestra tinción positiva (marrón) de un cuerpo de Lewy intraneural en la sustancia negra en la enfermedad de Parkinson. Crédito: Wikipedia

En los últimos años, los neurocientíficos han debatido si la actividad similar a los priones daña el cerebro en personas con Parkinson, pero los científicos en Japón, después de un análisis exhaustivo, no informan evidencia de proteínas transmisibles mal plegadas que persisten en el núcleo de la enfermedad.

Todas las proteínas se pliegan en formas complejas que dictan la función. Los priones son proteínas transmisibles mal plegadas que destruyen el tejido nervioso y son la causa de varios trastornos catastróficos pero raros, encefalopatías espongiformes, que afectan a humanos y animales. El síndrome de Creutzfeldt-Jakob, Gerstmann-Straussler-Scheinker y el kuru son ejemplos de trastornos cerebrales degenerativos humanos causados ​​por priones. Entre los animales, la tembladera en la encefalopatía ovina y bovina, conocida como enfermedad de las vacas locas , son trastornos por priones.

En personas sanas, las proteínas descartan las proteínas mal plegadas y las descomponen en sus bloques de construcción de aminoácidos individuales. Los priones son letales porque tienen las características de un agente infeccioso, se extienden por todo el tejido sano e inducen un plegamiento incorrecto de proteínas previamente normales.

En el caso del Parkinson, algunos científicos han sugerido que los mecanismos similares a los priones ayudan a impulsar los procesos neurodegenerativos asociados con la enfermedad. Pero el Dr. Katsuya Araki, investigador de la Escuela de Graduados de Medicina de la Universidad de Osaka, que dirigió un gran equipo de científicos de múltiples centros de investigación en Japón, no ha encontrado signos de actividad similar a los priones después de los análisis de difracción de rayos X de microhaz del cerebro humano autopsiado. tejido de pacientes con Parkinson. El hallazgo sugiere que no hay apoyo para una hipótesis de priones en la enfermedad de Parkinson.

El equipo examinó una amplia gama de muestras de pacientes con Parkinson, un trastorno progresivo del sistema nervioso central relacionado con la edad. La condición está marcada por temblores, rigidez muscular y marcha lenta. El Parkinson se caracteriza además por la degeneración de los ganglios basales del cerebro y el agotamiento del neurotransmisor vital dopamina. Igualmente importantes entre las características son los agregados de alfa-sinucleína, una proteína que se agrupa en el Parkinson para formar estructuras llamadas cuerpos de Lewy. Estas estructuras que dañan los tejidos están asociadas con la muerte de las células cerebrales.

«Recientemente, se ha informado que los agregados de estructuras de alfa-sinucleína y beta-cruzada son capaces de propagarse dentro del cerebro de manera similar a los priones», escribieron Araki y sus colegas en un reciente número de PNAS . «Sin embargo, todavía no hay evidencia de que tal propagación ocurra en el cerebro del paciente».

Si bien la alfa-sinucleína es abundante en el cerebro sano y está presente en otras partes del cuerpo, se cree que se pliega mal en la enfermedad de Parkinson, según estudios in vitro y en animales. Estos hallazgos han llevado a algunos neurobiólogos a sugerir mecanismos similares a los priones. Los estudios en animales que datan de años atrás han agregado credibilidad a la posibilidad de que la alfa-sinucleína pueda tener una actividad similar a la de los priones, pero nunca ha habido una prueba definitiva.

En 2012, Virginia Lee, neurobióloga de la Universidad de Pensilvania, inyectó alfa-sinucleína sintética malformada en el cerebro de ratones normales y observó no solo la aparición de características clave del Parkinson, sino el empeoramiento de los síntomas con el tiempo. Lee concluyó que la enfermedad se propagó de una célula nerviosa a otra por la alfa-sinucleína mal plegada.

Araki y un equipo de media docena de instituciones en todo Japón siguieron otra ruta. Al utilizar la difracción de rayos X de microhaz para estudiar muestras, los científicos tenían un medio tecnológico para revelar los vínculos entre la estructura y la patología, pero la técnica no produjo evidencia de que la alfa-sinucleína se hubiera propagado de una célula a otra.

Está comenzando a surgir una comprensión más profunda de varios tipos de plegamiento de proteínas como resultado de la investigación de difracción de rayos X de microhaz, que se está convirtiendo en un método de elección en el estudio de varias patologías de enfermedades. La técnica ha revelado que el plegamiento de proteínas sin un comportamiento similar a los priones está asociado con varios otros trastornos, como cataratas, diabetes tipo II y enfermedad de Alzheimer.

Como resultado de la nueva investigación, los científicos en Japón concluyeron que el Parkinson comparte características comunes al Alzheimer, que está marcado por placas gomosas compuestas de proteína amiloide. «Nuestro hallazgo respalda el concepto de que la enfermedad de Parkinson es un tipo de amiloidosis, una enfermedad que presenta la acumulación de fibrillas amiloides de alfa-sinucleína», escribieron Araki y sus colegas.

Numerosos estudios en los últimos años han seguido una variedad de preguntas científicas sobre los posibles mecanismos nocivos subyacentes a la enfermedad de Parkinson, incluida la hipótesis del prión, que surgió hace más de una década. Además de la búsqueda de priones, otros científicos han explorado si las alteraciones en el microbioma intestinal están influyendo en la enfermedad en el cerebro.

El Parkinson es un problema de salud global cada vez mayor que afecta a una población mundial que envejece inexorablemente. La población de Japón está envejeciendo más rápido que cualquier otro en la Tierra, un factor que está acelerando la investigación sobre varios trastornos neurodegenerativos en ese país.

Según datos de la Organización Mundial de la Salud, más de 10 millones de personas en todo el mundo están lidiando con la enfermedad de Parkinson.

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