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La proteína Parkin protege las neuronas y su fuente de energía
Investigaciones recientes han revelado que los defectos en los genes asociados al Parkinson provocan aproximadamente un 10% de los casos de enfermedad de Parkinson (EP), mientras que otros estudios han demostrado que las mitocondrias (descritas a menudo como las centrales energéticas de las células) dañadas podrían constituir otra de las causas de dicha enfermedad. Un nuevo estudio realizado en Alemania conecta ambos fenómenos, mostrando de hecho la importancia de dos genes asociados a la EP en el mantenimiento de la función mitocondrial. Los resultados del estudio se han publicado en la revista Journal of Biological Chemistry.

«Enfermedades como el Parkinson, en la que al menos algunos casos están claramente relacionados con el mal funcionamiento de genes específicos, ofrecen una oportunidad prometedora para la investigación», explicó el bioquímico Dr. Konstanze Winklhofer de la Universidad Ludwig-Maximilians (LMU) de Múnich (Alemania). «Cuando comprendamos la función de estos genes, podremos aprender mucho acerca de las causas de la enfermedad, su evolución y posibles nuevas terapias.»

La causa de la EP radica en la degeneración de las neuronas en la región del cerebro que controla el movimiento. Se estima que unos 4 millones de personas en todo el mundo padecen dicha enfermedad, cuyos síntomas son temblores incontrolables, rigidez muscular, lentitud (o pérdida) de movimientos y una postura encorvada. Las neuronas afectadas están situadas en la sustancia negra y, en condiciones normales, secretan un neurotransmisor llamado dopamina; la pérdida de control del movimiento se debe en parte a un desequilibrio de la dopamina.

Las causas exactas de la EP se desconocen y tampoco se conocen completamente los mecanismos por los que mueren dichas neuronas. Se cree que los afectados por la EP aúnan una desafortunada combinación de predisposición genética y un historial de exposición a ciertos factores ambientales. La enfermedad suele afectar a personas de entre sesenta y setenta años de edad, pero algunas mutaciones en el gen que expresa las proteínas parkin se han asociado con el inicio precoz de la EP.

En el estudio que nos ocupa, el Dr. Winklhofer y su equipo estudiaron específicamente la relación entre dos genes comúnmente asociados con la EP y sus efectos sobre las mitocondrias. «Se sabe ya desde principios de la década de los ochenta que las mitocondrias con limitaciones funcionales desencadenan la enfermedad de Parkinson», explicó el Dr. Winklhofer.

Estudios previos habían demostrado que las mitocondrias, que producen energía y regulan la muerte celular, están implicadas en la pérdida de las neuronas productoras de dopamina. Los científicos se centraron en la importancia del gen asociado a la EP PINK1 y parkin, en el mantenimiento de las mitocondrias.

Estudios previos mostraron que la pérdida de la función del gen PINK1 provoca daños en las mitocondrias. En esta última investigación, los científicos descubrieron que la proteína parkin desempeña por sí misma una función en el mantenimiento de la integridad mitocondrial. También descubrieron que la pérdida de la función en PINK1 o parkin hace que se rompan las mitocondrias, lo que a su vez conduce a una pérdida de producción de energía.

«Nuestros resultados también confirman el elevado potencial neuroprotector de parkin», afirmó el Dr. Winklhofer. «Observamos que parkin puede compensar una pérdida de la función de PINK1, pero no al contrario.» Los resultados aportan nuevos datos sobre el papel de parkin, sobre el que en estudios anteriores ya se había descubierto que protegía las neuronas sometidas a estrés.

El estudio también demostró que si se producía una hiperactividad de parkin o PINK1 en las células humanas, esto no provoca la fragmentación de las mitocondrias. Este dato contrasta con hallazgos previos en estudios en los que se investigaron estos mismos factores en las moscas de la fruta. Los autores conjeturan que una de las razones para ello podría ser que los insectos y los seres humanos podrían eliminar las mitocondrias disfuncionales de maneras diferentes.

Las terapias actuales contra la EP se centran en tratar los síntomas mediante una sustitución de la dopamina. Cabe esperar que la comprensión de cómo funcionan los genes asociados a la EP permitirá a los investigadores identificar nuevas dianas terapéuticas que podrían prevenir la pérdida de neuronas productoras de dopamina.

Según los autores del trabajo, en futuros estudios se tratará de comprender la interacción funcional entre PINK1 y Parkin, así como las rutas compensatorias que entran en acción cuando las funciones PINK1 y parkin no marchan adecuadamente.

Para más información, consulte:

Ludwig-Maximilians-Universität de Múnich:
http://www.en.uni-muenchen.de

Journal of Biological Chemistry:
http://www.jbc.org/

DOCUMENTOS RELACIONADOS: 21899, 29399

Categoría: Varios
Fuente: Ludwig-Maximilians-Universität de Múnich; Journal of Biological Chemistry
Documento de Referencia: Lutz A.K., et al. (2009). Loss of parkin or PINK1 function increases DRP1-independent mitochondrial fragmentation. Journal of Biological Chemistry 284:22938-51. DOI: 10.1074/jbc.M109.035774.
Códigos de Clasificación por Materias: Servicios de salud ; Medicina, Sanidad; Investigación científica

RCN: 31169