Estructuras de ARN que podrían facilitar la intervención temprana en la enfermedad de Parkinson
El desencadenante de la neurodegeneración es el ensamblaje de estructuras G4 impulsado por el aumento de iones de calcio intracelular (Ca2+) debido al estrés celular. La α-sinucleína se une directamente a G4, transformándose en una estructura propensa a los agregados que emplea G4 como andamio para formar cúmulos dañinos. Por tanto, inhibir el ensamblaje de G4 puede prevenir la agregación de α-sinucleína, ayudando a proteger contra la pérdida de función neuronal. Crédito: Cell (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 proteínicos nocivos que conducen a enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson.
El equipo, dirigido por el profesor Norifumi Shioda y el profesor asociado Yasushi Yabuki, identificó por primera vez que unas estructuras únicas de ARN denominadas cuadruplexos G (G4s) desempeñan un papel central en la promoción de la agregación de α-sinucleína, una proteína asociada a la neurodegeneración.
El estudio se publica en la revista Cell.
Al demostrar que la inhibición del ensamblaje de los G4 podría prevenir la aparición de sinucleinopatías, este descubrimiento sitúa a los G4 como una prometedora diana para la intervención precoz en estas enfermedades.
En un estado sano, la α-sinucleína suele regular la función neuronal. Sin embargo, en las enfermedades neurodegenerativas, se agrega, lo que provoca daños celulares y síntomas motores. Los investigadores identificaron que los G4, estructuras de ARN de cuatro hebras que se forman en respuesta al estrés celular, funcionan como un «andamio» que facilita la agregación de α-sinucleína.
Los niveles elevados de calcio, frecuentes en situaciones de estrés, desencadenan el ensamblaje de los G4, que atraen a la α-sinucleína, convirtiéndola en un estado nocivo y propenso a los agregados.
El equipo fue un paso más allá y demostró un nuevo método para prevenir este proceso. Administraron ácido 5-aminolevulínico (5-ALA), un compuesto que bloquea la formación de G4, a ratones modelo que presentaban síntomas similares a los del Parkinson.
Impresionantemente, el tratamiento con 5-ALA no sólo impidió la agregación de α-sinucleína, sino que también detuvo la progresión de los síntomas motores, una señal prometedora para posibles terapias dirigidas a la neurodegeneración en fase temprana.
Este descubrimiento podría suponer un avance significativo en los tratamientos de enfermedades neurodegenerativas centrados en la regulación de los G4. Dado que los G4 también están implicados en otras enfermedades como la enfermedad de Alzheimer, este descubrimiento podría ampliar el impacto de tales 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.
Para más información: Kazuya Matsuo et al, RNA G-quadruplexes form scaffolds that promote neuropathological α-synuclein aggregation, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.037
Journal information: Cell
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