Los resultados de una investigación realizada por científicos de la Universidad de Ciencia y Salud de Oregón (OHSU), revelan que una proteína que antes estaba relacionada con la disfunción celular y la muerte es de hecho crítica para reparar las rupturas en el ADN.

El hallazgo podría fundamentar el desarrollo de nuevas terapias para reemplazar la función de la alfa-sinucleína o aumentarla en personas con enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurodegenerativos.

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Agregación anómala

La alfa-sinucleína es una pequeña proteína de 140 aminoácidos que se localiza en los terminales presinápticos. La agregación anómala de esta proteína en el cerebro forma lo que se conoce como cuerpos de Lewy, que dañan y destruyen las células nerviosas, un sello distintivo de la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurodegenrativos.

Cuando la proteína alfa-sinucleína se agrupa fuera del núcleo celular (en la imagen) puede conducir a la disfunción y muerte de las células cerebrales.

Si bien la presencia y el papel de la proteína alfa-sinucleína en el núcleo celular han sido controvertidos, el estudio marca la primera demostración del rol que desempeña esta proteína en la prevención de la muerte de las neuronas en enfermedades cerebrales como el Parkinson.

Sobre la base de sus hallazgos, los investigadores sugieren que los cuerpos de Lewy son problemáticos porque extraen la proteína alfa-sinucleína del núcleo de las células cerebrales.

Para llegar a estas conclusiones, el equipo de investigación examinó las células de ratones vivos y tejido cerebral postmortem en humanos, encontrando evidencia de que estas proteínas desempeñan una función crucial al reparar las roturas que se producen a lo largo de las vastas cadenas de ADN presentes en el núcleo de cada célula del cuerpo.

Reparación del ADN

En sus experimentos, los investigadores observaron que la proteína alfa-sinucleína se incorporó rápidamente en el sitio del daño del ADN en las neuronas de los ratones. Además, encontraron un aumento de las roturas de doble cadena en el ADN de los tejidos examinados (ratones y humanos) en los que la proteína se agrupaba en forma de cuerpos de Lewy en el citoplasma que rodea el núcleo de la célula.

Los investigadores esperan que sus hallazgos conduzcan al desarrollo de nuevas terapias para tratar la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurodegenerativos.

Tomados en conjunto, los resultados sugieren que la proteína alfa-sinucleína desempeña un papel crucial en la unión de cadenas rotas de ADN dentro del núcleo de la célula.

Como explica el doctor Vivek K. Unni, afiliado al Departamento de Neurología y al Centro de Investigación en Neurociencias de la (OHSU), y coautor de la investigación:

“Nuestro estudio revela que el papel de la alfa-sinucleína en la reparación del ADN puede ser crucial para prevenir la muerte celular. Esta función puede perderse en enfermedades cerebrales como el Parkinson, llevando a la muerte generalizada de las neuronas”.

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En referencia a los resultados del estudio, los autores señalan que esta es la primera vez que alguien descubre que una de las funciones de la alfa-sinucleína es la reparación del ADN. Eso es crítico para la supervivencia celular, y parece ser una función que se pierde en la enfermedad de Parkinson.

Los investigadores esperan que estos hallazgos conduzcan al desarrollo de nuevos métodos para administrar proteínas alfa-sinucleína en el núcleo de las células o para diseñar nuevas formas de reemplazar su función.

Referencia: Alpha-synuclein is a DNA binding protein that modulates DNA repair with implications for Lewy body disorders. Scientific Reports, 2019. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47227-z

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