Estudio identifica proteína mutada que favorece la propagación del Parkinson a través de las células nerviosas del cerebro
Investigadores de la Universidad de Tel Aviv ( TAU ) han descubierto que una variante de la proteína TMEM16F, causada por una mutación genética, favorece la propagación de la patología del Parkinson a través de las células nerviosas del cerebro.
Los investigadores afirman que su descubrimiento de un nuevo factor en la patología de la enfermedad de Parkinson puede servir como objetivo para el desarrollo de nuevos tratamientos para esta dolencia, que afecta a cerca de 10 millones de personas en todo el mundo.
El estudio fue dirigido por el Dr. Avraham Ashkenazi y el estudiante de doctorado Stav Cohen Adiv Mordechai del Departamento de Biología Celular y del Desarrollo de la Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud de la TAU y la Escuela de Neurociencia Sagol . El estudio fue respaldado por el Centro de la Familia Aufzien para la Prevención y el Tratamiento de la Enfermedad de Parkinson de la TAU y se publicó el 2 de noviembre de 2024 en la revista científica Aging Cell .
Un mecanismo clave de la enfermedad de Parkinson es la acumulación de la proteína α-sinucleína (en forma de cuerpos de Lewy) en las células cerebrales, que acaba matando a estas células. Durante muchos años, los investigadores han intentado descubrir cómo la versión patológica de la α-sinucleína se propaga por el cerebro, afectando a una célula tras otra y destruyendo gradualmente secciones enteras del cerebro.
Dado que la α-sinucleína necesita atravesar la membrana celular para propagarse, los investigadores se centraron en la proteína TMEM16F, un regulador situado en la membrana celular, como posible impulsor de este proceso letal.
En primer lugar, los investigadores diseñaron genéticamente un modelo de ratón sin el gen TMEM16F y obtuvieron neuronas de los cerebros de estos ratones para crear un modelo celular in vitro. Utilizando un virus especialmente diseñado, hicieron que estas neuronas expresaran la α-sinucleína defectuosa asociada con el párkinson y compararon los resultados con los de las células cerebrales normales que contenían TMEM16F.
Descubrieron que, cuando se había eliminado el gen TMEM16F, la patología de la α-sinucleína se propagaba a menos células vecinas sanas en comparación con la propagación desde las células normales. Los resultados se validaron in vivo en un modelo de ratón vivo de la enfermedad de Parkinson.
Además, en colaboración con el Instituto Neurológico del Centro Médico Sourasky de Tel Aviv, los investigadores buscaron mutaciones en el gen TMEM16F que pudieran aumentar el riesgo de padecer la enfermedad de Parkinson.
“Se sabe que la incidencia del párkinson entre los judíos asquenazíes es relativamente alta, y el Instituto lleva a cabo un amplio estudio genético en curso sobre los judíos asquenazíes que portan genes que aumentan el riesgo de padecer la enfermedad”, afirma el Dr. Ashkenazi. “Con su ayuda, pudimos identificar una mutación específica de TMEM16F que es común en los judíos asquenazíes en general y en los pacientes asquenazíes con párkinson en particular”.
Se ha descubierto que las células portadoras de la mutación secretan más α-sinucleína patológica que las células con el gen normal. Los investigadores explican que el mecanismo que explica el aumento de la secreción tiene que ver con la función biológica de la proteína TMEM16F: la mutación aumenta la actividad de TMEM16F, lo que afecta a los procesos de secreción de la membrana.
“En nuestro estudio, descubrimos un nuevo factor subyacente a la enfermedad de Parkinson: la proteína TMEM16F, que media la secreción de la proteína patológica α-sinucleína a través de la membrana celular hacia el entorno celular”, dice Stav Cohen Adiv Mordechai. “La α-sinucleína defectuosa, captada por las neuronas sanas cercanas, forma cuerpos de Lewy en su interior y se propaga gradualmente por el cerebro, dañando cada vez más células cerebrales.
“Nuestros hallazgos señalan a TMEM16F como un posible nuevo objetivo para el desarrollo de tratamientos efectivos para la enfermedad de Parkinson. Si, al inhibir TMEM16F, podemos detener o reducir la secreción de α-sinucleína defectuosa de las células cerebrales, tal vez podamos ralentizar o incluso detener la propagación de la enfermedad a través del cerebro”.
Otros colaboradores incluyeron a la Dra. Orly Goldstein , el profesor Avi Orr-Urtreger , la profesora Tanya Gurevich y el profesor Nir Giladi de la Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud de la TAU y del Centro Médico Sourasky de Tel Aviv, así como otros investigadores de la TAU y la Universidad de Haifa.
