El exceso de calcio puede influir en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson
La investigación emergente sugiere que los niveles excesivos de calcio en las células cerebrales pueden conducir a la formación de grupos de proteínas tóxicas que caracterizan la enfermedad de Parkinson.
La enfermedad de Parkinson es una de varias enfermedades neurodegenerativas causadas cuando las proteínas naturales se pliegan en una forma incorrecta y se pegan con otras proteínas.
Las proteínas, a su vez, eventualmente forman estructuras delgadas en forma de filamentos llamadas fibrillas amiloides. Estos depósitos de amiloide de alfa-sinucleína agregada, también conocidos como cuerpos de Lewy, son el signo de la enfermedad de Parkinson.
Un equipo internacional, dirigido por la Universidad de Cambridge, descubrió que el calcio puede influir en la interacción entre pequeñas estructuras membranosas dentro de las terminaciones nerviosas y la proteína asociada con la enfermedad de Parkinson.
Las terminaciones nerviosas son importantes para la señalización neuronal en el cerebro y el desarrollo de alfa-sinucleína. Los niveles excesivos de calcio o alfa-sinucleína pueden ser lo que inicia la reacción en cadena que conduce a la muerte de las células cerebrales.
Los hallazgos representan otro paso hacia la comprensión de cómo y por qué las personas desarrollan Parkinson. A nivel de población, aproximadamente uno de cada 350 adultos padece actualmente la afección.
Los hallazgos del estudio aparecen en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
Curiosamente, hasta ahora no estaba claro qué hace realmente la alfa-sinucleína en la célula, por qué está ahí y qué se supone que debe hacer. Los investigadores ahora comprenden que la alfa-sinucleína está involucrada en varios procesos, como el flujo suave de señales químicas en el cerebro y el movimiento de moléculas dentro y fuera de las terminaciones nerviosas, pero no está claro exactamente cómo se comporta.
"La alfa-sinucleína es una proteína muy pequeña con muy poca estructura, y necesita interactuar con otras proteínas o estructuras para volverse funcional, lo que ha dificultado su estudio", dijo el autor principal, el Dr. Gabriele Kaminski Schierle.
Gracias a las técnicas de microscopía de súper resolución, ahora es posible mirar dentro de las células para observar el comportamiento de la alfa-sinucleína. Para hacerlo, Kaminski Schierle y sus colegas aislaron vesículas sinápticas, parte de las células nerviosas que almacenan los neurotransmisores que envían señales de una célula nerviosa a otra.
En las neuronas, el calcio juega un papel en la liberación de neurotransmisores.
Los investigadores observaron que cuando los niveles de calcio en las células nerviosas aumentan, como ocurre con la señalización neuronal, la alfa-sinucleína se une a las vesículas sinápticas en múltiples puntos, lo que hace que las vesículas se unan.
Esto puede indicar que el papel normal de la alfa-sinucleína es ayudar a la transmisión química de información a través de las células nerviosas.
"Esta es la primera vez que vemos que el calcio influye en la forma en que la alfa-sinucleína interactúa con las vesículas sinápticas", dijo la Dra. Janin Lautenschlger, primera autora del artículo.
“Creemos que la alfa-sinucleína es casi como un sensor de calcio. En presencia de calcio, cambia su estructura y cómo interactúa con su entorno, lo que probablemente sea muy importante para su función normal ".
"Existe un delicado equilibrio de calcio y alfa-sinucleína en la célula, y cuando hay demasiado de uno u otro, el equilibrio se inclina y comienza la agregación, lo que lleva a la enfermedad de Parkinson", dijo el co-primer autor, el Dr. Amberley. Stephens.
El desequilibrio puede ser causado por una duplicación genética de la cantidad de alfa-sinucleína (duplicación de genes), por una desaceleración de la descomposición del exceso de proteína relacionada con la edad, por un aumento del nivel de calcio en las neuronas sensibles al Parkinson, o la falta asociada de capacidad amortiguadora de calcio en estas neuronas.
Comprender el papel de la alfa-sinucleína en los procesos normales o patológicos puede ayudar en el desarrollo de nuevos tratamientos para la enfermedad de Parkinson. Una posibilidad es que los candidatos a fármacos desarrollados para bloquear el calcio, para su uso en enfermedades cardíacas, por ejemplo, también puedan tener potencial contra la enfermedad de Parkinson.
Fuente: Universidad de Cambridge
