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Identifican una molécula que bloquea las formas tóxicas de la proteína que desencadena el Párkinson

El hallazgo puede ayudar a desarrollar nuevas estrategias terapéuticas y de diagnóstico para la enfermedad de Parkinson y otras sinucleinopatías.

Una colaboración científica entre investigadores del Instituto de Biotecnología y de Biomedicina (IBB) de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y el Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza (UniZar) han identificado un péptido endógeno humano que se une fuerte y específicamente a ...

Una colaboración científica entre investigadores del Instituto de Biotecnología y de Biomedicina (IBB) de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y el Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza (UniZar) han identificado un péptido endógeno humano que se une fuerte y específicamente a los oligómeros de α-sinucleína, evitando su agregación y bloqueando su neurotoxicidad, dos procesos íntimamente ligados al declive neurodegenerativo que ocurre en el Párkinson.

El estudio sobre la identificación y estudio del péptido, llamado LL-37, se ha publicado en ´Nature Communications´. Dicha identificación se ha hecho en el marco de una investigación que ha analizado la estructura y características de los oligómeros patogénicos para poder neutralizarlos de manera específica y con alta afinidad. Para ello se han analizado computacionalmente más de 25.000 péptidos humanos y se han aplicado métodos de espectroscopia de molécula única e ingeniería de proteínas, así como realizado cultivos celulares in vitro utilizando oligómeros tóxicos.

Los análisis realizados han demostrado que los péptidos helicoidales con una cara hidrofóbica y otra cargada positivamente son ideales para ejercer esta actividad. Los ensayos han permitido a los investigadores identificar tres moléculas con actividad antiagregante: además de la molécula humana, un segundo péptido presente en bacterias y un tercero que han construido artificialmente.

"LL-37 se encuentra de manera natural en nuestro organismo, tanto en el cerebro como en el intestino, órganos donde tiene lugar la agregación de α-sinucleína en la enfermedad de Parkinson. Esto sugiere que su actividad puede responder a un mecanismo desarrollado por el propio organismo para luchar de manera natural contra la enfermedad", señalan los investigadores.

"Dicho péptido -añaden- se une a los oligómeros tóxicos de α-sinucleína de forma selectiva y con una potencia superior a la de cualquier otro anteriormente descrito, equivalente a la de un anticuerpo. Inhibe la agregación a concentraciones muy bajas y protege totalmente a las células neuronales del daño causado".

"Hasta la fecha, no existían moléculas capaces de identificar de manera selectiva y eficiente los agregados tóxicos de α-sinucleína; los péptidos que presentamos en este sentido son únicos y, por tanto, tienen un gran potencial como herramientas de diagnóstico y pronóstico", señala la co-coordinadora del estudio Nunilo Cremades, investigadora del BIFI-UniZar.

Además de representar una potencial vía terapéutica para la enfermedad de Parkinson y otras sinucleinopatías, las moléculas identificadas en el estudio son herramientas prometedoras para su diagnóstico, al discriminar entre las especies de α-sinucleína funcionales y las tóxicas.

Impulsados por esta idea, los investigadores quieren estudiar ahora cómo se podría regular su expresión y si esta estrategia podría convertirse en una terapia segura con potencial para incidir en el curso de la enfermedad. "Existe la posibilidad de que una terapia para el Parkinson se encuentre ya en nuestro interior y sólo debamos activarla de la manera adecuada", apunta Salvador Ventura, investigador del IBB y coordinador del estudio.

En el estuido han participado los investigadores del IBB-UAB y del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UAB Jaime Santos (primer autor del artículo), Irantzu Pallarès y Salvador Ventura (co-coordinadores del estudio), miembros del grupo "Plegamiento de Proteínas y Enfermedades Conformacionales", y los investigadores Pablo Gracia (segundo autor del artículo) y Nunilo Cremades (co-coordinadora del estudio), investigador predoctoral e investigadora principal, respectivamente, de "Malplegamiento y Agregación Amiloide de Proteínas" del grupo NEUROMOL del BIFI-Unizar.

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