Un nuevo estudio científico revela una forma de evitar que las proteínas provoquen una falla de energía dentro de las células nerviosas durante la enfermedad de Huntington. La enfermedad de Huntington es un trastorno genético heredado causado por mutaciones en el gen que codifica la proteína huntingtina. Aproximadamente 30,000 estadounidenses tienen proteína mutante de huntingtina quepuede dañar las partes productoras de energía de las células nerviosas llamadas mitocondrias. La proteína mutante destruye las células nerviosas y disminuye lentamente la capacidad de una persona para caminar, hablar y controlar su comportamiento. Xin Qi, PhD, profesor asistente de fisiología y biofísica en Case WesternReserve University School of Medicine ha estado buscando proteínas que interactúen con la huntingtina mutante para comprender mejor los pasos iniciales de la progresión de la enfermedad de Huntington.
"Debido a que se ha propuesto que la disfunción mitocondrial desempeña un papel importante en la patogénesis de la enfermedad de Huntington", dijo Qi, "investigamos las proteínas de unión de la huntingtina mutante en las mitocondrias". Su reciente estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza caracterizó una proteína, la proteína que contiene valosina VCP que el equipo de investigación de Qi encontró en gran abundancia dentro de las mitocondrias de las células nerviosas. Qi y sus colegas descubrieron que VCP es reclutado a las mitocondrias de las células nerviosas por la proteína huntingtina mutante.
Los investigadores mostraron que los ratones con huntingtina mutante tenían mitocondrias llenas de VCP, al igual que las células nerviosas donadas por personas con enfermedad de Huntington. El VCP dentro de las mitocondrias solo interactuaba con proteína de huntingtina mutante, pero no saludable. Según Qi, "en la enfermedad de Huntington, la unión de huntingtina mutante a VCP aumenta considerablemente. Esta unión anormal provoca una mayor acumulación de VCP en las mitocondrias, "las células nerviosas con huntingtina mutante de VCP que interactúan dentro de ellas se volvieron disfuncionales y se autodestruyeron".
"Descubrimos que VCP es un jugador clave en la autofagia asociada a las mitocondrias, un proceso de autoalimentación de las mitocondrias. La acumulación excesiva de VCP en las mitocondrias resulta en una gran pérdida de mitocondrias, lo que conduce a la muerte de las células neuronales debido a la falta desuministro de energía ", explicó Qi. Los investigadores trabajaron para identificar formas de evitar que el VCP se dirigiera a las mitocondrias de las células nerviosas e interactuara con la proteína huntingtina mutante una vez dentro.
El equipo identificó las regiones de VCP y la huntingtina mutante que estaban interactuando. Diseñaron inteligentemente una pequeña proteína o péptido, con las mismas regiones para interrumpir la interacción de la proteína de la Huntingtina mutante VCP. En las células nerviosas expuestas a su péptido, VCP yLa huntingtina mutante se unía al péptido en lugar de uno al otro. Las células nerviosas expuestas al péptido nuevo tenían mitocondrias más saludables que las células no expuestas. De hecho, el péptido evitó que el VCP se reubicara en las mitocondrias y evitó la muerte de las células nerviosas.
Qi quería determinar si el péptido tenía más que efectos subcelulares, y si podía usarse terapéuticamente para prevenir los síntomas de la enfermedad de Huntington. Los investigadores administraron el péptido a ratones con enfermedad similar a Huntington y evaluaron las habilidades motoras del ratón. Ratones similares a Huntingtonexhiben movimientos espontáneos que incluyen cierre excesivo, mala coordinación y disminución de la vida útil. Los ratones tratados con el nuevo péptido no experimentaron estos síntomas y parecían sanos. Qi concluyó que el péptido redujo el deterioro de las células nerviosas causadas por la enfermedad de Huntington en el modelo animal.contrarrestaron los efectos nocivos de la huntingtina mutante y las células nerviosas protegidas en varios modelos de la enfermedad de Huntington. Según Qi, el péptido interferente desarrollado en el estudio "sugiere una posible opción terapéutica para el tratamiento de la enfermedad de Huntington, una enfermedad sin tratamiento disponible".el paso para los investigadores será optimizar el potencial terapéuticopéptido tic para uso en estudios en humanos.
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Materiales proporcionado por Universidad Case Western Reserve . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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