Una nueva investigación realizada por investigadores de Yale ofrece pistas importantes sobre las causas genéticas de la enfermedad de Parkinson, un trastorno motor grave e incurable.
Aunque el desarrollo de la enfermedad de Parkinson se ha relacionado estrechamente con variantes de al menos 20 genes diferentes, los científicos todavía están investigando exactamente cómo causan el trastorno motor grave e incurable que afecta a alrededor de 1 millón de personas solo en los EE. UU.
Los investigadores de Yale acaban de completar nuevos estudios que ofrecen pistas importantes. En dos nuevos trabajos de investigación, los científicos brindan información sobre la función de una proteína llamada VPS13C, uno de los sospechosos moleculares que subyacen al Parkinson, una enfermedad caracterizada por movimientos incontrolables que incluyen temblores, rigidez y pérdida del equilibrio.
“Hay muchos caminos a Roma; del mismo modo, hay muchos caminos que conducen al Parkinson”, dijo Pietro De Camilli, profesor de neurociencia John Klingenstein y profesor de biología celular en Yale e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. “Los laboratorios de Yale están progresando para dilucidar algunos de estos caminos”.
De Camilli es el autor principal de los dos nuevos artículos, que han sido publicados en el Revista de Biología Celular y Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
Investigaciones anteriores han demostrado que las mutaciones del gen VPS13C causan casos raros de Parkinson hereditario o un mayor riesgo de padecer la enfermedad. Para comprender mejor por qué, De Camilli y Karin Reinisch, profesora de Biología Celular y Biofísica Molecular y Bioquímica David W. Wallace, investigaron los mecanismos por los cuales estas mutaciones conducen a la disfunción a nivel celular.
Informaron en 2018 que VPS13C forma un puente entre dos orgánulos subcelulares: el retículo endoplásmico y el lisosoma. El retículo endoplásmico es el orgánulo que regula la síntesis de la mayoría de los fosfolípidos, moléculas grasas que son esenciales para construir las membranas celulares. El lisosoma actúa como el sistema digestivo de la célula. También demostraron que VPS13C puede transportar lípidos, lo que sugiere que puede formar un conducto para el tráfico de lípidos entre estos dos orgánulos.
Uno de los nuevos papeles (Revista de Biología Celular) del laboratorio de De Camilli demuestra que la falta de VPS13C afecta la composición lipídica y las propiedades de los lisosomas. Además, encontraron que en una línea celular humana estas perturbaciones activan una inmunidad innata. Tal activación, si ocurriera en el tejido cerebral, desencadenaría la neuroinflamación, un proceso implicado en el Parkinson por varios estudios recientes.
El segundo papel (Actas de la Academia Nacional de Ciencias) del laboratorio de De Camilli utiliza técnicas de tomografía crioelectrónica de última generación para revelar la arquitectura de esta proteína en su entorno nativo que respalda un modelo puente de transporte de lípidos. Jun Liu, profesor de patogenia microbiana en Yale, es el coautor correspondiente de este estudio.
Comprender estos detalles moleculares de grano fino será crucial para comprender al menos uno de los caminos que conducen a la enfermedad de Parkinson y puede ayudar a identificar objetivos terapéuticos para prevenir o retrasar la enfermedad, dicen los investigadores.
Referencias:
"La proteína de transferencia de lípidos del lisosoma ER VPS13C/PARK23 previene la señalización STING aberrante dependiente del mtDNA" por William Hancock-Cerutti, Zheng Wu, Peng Xu, Narayana Yadavalli, Marianna Leonzino, Arun Kumar Tharkeshwar, Shawn M. Ferguson, Gerald S. Shadel y Pietro De Camilli, 3 de junio de 2022, Revista de Biología Celular.
DOI: 10.1083/jcb.202106046
“Arquitectura in situ de la proteína de transporte de lípidos VPS13C en los contactos de la membrana del lisosoma entre el RE” por Shujun Cai, Yumei Wu, Andrés Guillén-Samander, William Hancock-Cerutti, Jun Liu y Pietro De Camilli, 13 de julio de 2022, Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
DOI: 10.1073 / pnas.2203769119
William Hancock-Cerutti de Yale es el autor principal del artículo que aparece en el Journal of Cell biology y Shujun Cai es el autor principal del artículo publicado en PNAS.
