El desencadenante de la neurodegeneración es el ensamblaje de estructuras G4 impulsado por un aumento de iones de calcio intracelular (Ca2+) debido al estrés celular. La α-sinucleína se une directamente a G4, cambiando a una estructura propensa a agregarse que emplea G4 como andamio para formar grupos dañinos. Por lo tanto, la inhibición del ensamblaje de G4 puede prevenir la agregación de α-sinucleína, lo que ayuda a proteger contra la pérdida de la función neuronal. Crédito: Celúla (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.037
Un equipo de investigadores de la Universidad de Kumamoto ha descubierto un mecanismo en la formación de agregados de proteínas dañinos que conducen a enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson.
El equipo, dirigido por el profesor Norifumi Shioda y el profesor asociado Yasushi Yabuki, identificó por primera vez que estructuras de ARN únicas llamadas G-quadruplex (G4) desempeñan un papel central en la promoción de la agregación de α-sinucleína, una proteína asociada con la neurodegeneración.
El estudio es publicado en el diario Celúla.
Al demostrar que la inhibición del ensamblaje de G4 podría potencialmente prevenir la aparición de sinucleinopatías, este descubrimiento posiciona al G4 como un objetivo prometedor para la intervención temprana en estas enfermedades.
En un estado saludable, la α-sinucleína normalmente regula la función neuronal. Sin embargo, en las enfermedades neurodegenerativas, se agregan y provocan daño celular y síntomas motores. Los investigadores identificaron que los G4, estructuras de ARN de cuatro cadenas que se forman en respuesta al estrés celular, funcionan como un «andamio» que facilita la agregación de α-sinucleína.
Los niveles elevados de calcio, que a menudo se observan bajo estrés, desencadenan el ensamblaje de G4, que luego atrae la α-sinucleína, convirtiéndola en un estado dañino y propenso a agregarse.
El equipo fue un paso más allá y demostró un nuevo enfoque para prevenir este proceso. Administraron ácido 5-aminolevulínico (5-ALA), un compuesto que bloquea la formación de G4, en modelos de ratones que presentaban síntomas similares a los del Parkinson.
Sorprendentemente, el tratamiento con 5-ALA no sólo previno la agregación de α-sinucleína sino que también detuvo la progresión de los síntomas motores, un signo prometedor para posibles terapias dirigidas a la neurodegeneración en etapa temprana.
Este avance podría hacer avanzar significativamente los tratamientos dirigidos a enfermedades neurodegenerativas centrándose en la regulación del G4. Dado que los G4 también están implicados en otras enfermedades como la enfermedad de Alzheimer, este descubrimiento puede ampliar el impacto de dichos tratamientos más allá de la enfermedad de Parkinson.
Estos hallazgos arrojan nueva luz sobre las estrategias preventivas para combatir la neurodegeneración y mejorar la calidad de vida de las poblaciones que envejecen.
Más información:
Kazuya Matsuo et al, los cuádruplex de ARN G forman andamios que promueven la agregación neuropatológica de α-sinucleína, Celúla (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.037
Citación: Las estructuras de ARN presentan un objetivo prometedor para la intervención temprana en la enfermedad de Parkinson (2024, 1 de noviembre) recuperado el 1 de noviembre de 2024 de https://medicalxpress.com/news/2024-11-rna-early-intervention-parkinson-disease.html
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