Las células funcionan con pequeños reactores de energía llamados mitocondrias. Cuando se dañan, pierden moléculas destructivas que pueden causar un daño sustancial y eventualmente matan las células cerebrales. Los científicos del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares NINDS del NIH demostraron que una proteína llamada PINK1que está implicado en la enfermedad de Parkinson es fundamental para ayudar a las células a deshacerse de las mitocondrias disfuncionales. Según la nueva investigación, publicada en la revista Naturaleza , PINK1 hace esto al desencadenar un proceso complejo llamado mitofagia que se descompone y elimina las mitocondrias dañadas de la célula.
"PINK1 es una bandera de mitocondrias dañadas", dijo Richard Youle, Ph.D., jefe de la Sección de Bioquímica de NINDS y autor principal del estudio. "Identifica qué mitocondrias deben eliminarse para mantener las células sanas".
Las mutaciones en PINK1 y su molécula asociada Parkin causan formas hereditarias de la enfermedad de Parkinson. Además, la incapacidad para eliminar las mitocondrias defectuosas de las células nerviosas se ha relacionado con numerosas enfermedades neurodegenerativas, incluidas las formas más comunes de la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica ELALos científicos consideraron previamente que Parkin era esencial para destruir las mitocondrias dañadas, pero el equipo del Dr. Youle descubrió que PINK1 puede iniciar este proceso sin Parkin.
"Esto cambia el modelo que teníamos anteriormente y relega a Parkin a un amplificador que aumenta la señal de mitofagia activada por PINK1", dijo el Dr. Youle.
El grupo aprendió que PINK1 recluta dos proteínas llamadas Optineurina y NDP52 a la superficie de las mitocondrias. Estas proteínas, a su vez, reclutan una variedad de otras moléculas de proteínas que marcan las mitocondrias para la degradación. Optineurina y NDP52 son miembros de un grupo de proteínasllamados receptores de autofagia. Cuando los investigadores crearon células que no contenían receptores de autofagia, descubrieron que las células no podían deshacerse de las mitocondrias que funcionaban mal. Sin embargo, cuando el grupo restableció la función de Optineurin o NDP52, las células recuperaron esta capacidad.los receptores tuvieron poco o ningún efecto.
"Saber que Optineurin y NDP52 son los principales receptores de autofagia involucrados en este proceso puede informarnos sobre la causa de diferentes enfermedades humanas", dijo el Dr. Youle. "Por ejemplo, Optineurin está mutado en ALS y también en ciertas formas de glaucoma"., mientras que se sabe que NDP52 está mutado en la enfermedad de Crohn. Esto sugiere que los problemas con la mitofagia pueden estar involucrados en esas enfermedades ".
Cuando PINK1 se acumula en la superficie de las mitocondrias defectuosas, altera una molécula llamada ubiquitina. La ubiquitina modificada luego recluta receptores de autofagia y Parkin. Parkin promueve la mitofagia al llevar más ubiquitina a las mitocondrias para formar cadenas largas que marcan las mitocondrias dañadas poreliminación. Dado que PINK1 es necesario para comenzar a construir estas cadenas de ubiquitina, el trabajo del Dr. Youle sugiere una nueva vía para crear medicamentos que traten la enfermedad al aumentar la eliminación de las mitocondrias dañadas.
"Varias compañías están tratando de desarrollar medicamentos para activar esta vía", dijo el Dr. Youle. "Algunas de ellas están tratando de encontrar medicamentos que activen el Parkin, pero este nuevo modelo podría sugerir una estrategia diferente. Puede que no seatan importante para activar Parkin; puede ser más importante activar PINK1 ".
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Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares . Original escrito por Brandon Levy. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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