Hay evidencia de que la enfermedad de Parkinson está relacionada con el plegamiento incorrecto de la proteína alfa-sinucleína. Los agregados depositados de una proteína llamada alfa-sinucleína (α-syn) pueden dañar y matar las células nerviosas, provocando una disfunción neurológica.

Hasta ahora se sabe que las capas de lípidos en las superficies celulares pueden acelerar el proceso de plegamiento incorrecto; sin embargo, los mecanismos microscópicos involucrados siguen siendo un misterio. Sin embargo, científicos de los Departamentos de Química e iNANO de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) han desentrañado lo que puede estar sucediendo cuando la alfa-sinucleína se une a las capas lipídicas, según se publica en ´Nature Communications´.

El equipo de investigación, dirigido por Steven Roeters y Tobias Weidner, ha podido demostrar cómo la superficie lipídica influye en la orientación y el plegamiento de α-syn. Los investigadores han expuesto, al respecto, que la orientación de α-syn cambia con concentraciones elevadas de proteína, pasando de la geometría plana previamente reportada a una conformación vertical hasta ahora desconocida. Como resultado, las moléculas α-syn pueden replegarse formando agregados peligrosos más fácilmente.

Comportamiento desconocido

Para comprender cómo se comporta α-syn en las superficies, los investigadores utilizaron proteínas sintéticas producidas en un laboratorio y las colocaron en una sola capa sobre una superficie de célula nerviosa modelo.

Para investigar la unión, los movimientos y el plegamiento de esta capa nanométrica de proteínas, el equipo utilizó un método espectroscópico basado en láser llamado espectroscopia de generación de frecuencia de suma. Los complejos conjuntos de datos se desentrañaron utilizando un método computacional desarrollado específicamente con el grupo de simulaciones por computadora de Birgit Schiøtt.

"Con estos hallazgos es posible seguir el proceso de plegamiento incorrecto y los mecanismos de funcionamiento de posibles fármacos médicos en detalle molecular. En el futuro podríamos utilizar este método para detectar terapias eficaces para prevenir la enfermedad", predice el investigador Roeters.

Los grupos de investigación de Aarhus pretenden ampliar sus investigaciones a otras superficies con las que α-syn podría encontrarse y que reflejan la forma en que nuestra sociedad afecta nuestro entorno, por ejemplo, los contaminantes plásticos. "Tenemos previsto examinar las interacciones de α-syn con materiales artificiales, como los microplásticos, para comprender el impacto de las condiciones ambientales en el Parkinson", concluye el prof. Tobias Weidner.