Teléfono: 986 438 020 Última actualización:  14:05:53Sábado, 30 de Mayo de 2020
Atrás

Investigadores de la UIB estudian la relación entre la diabetes tipo II y el Parkinson

Los resultados alcanzados son fundamentales para el diseño de estrategias terapéuticas dirigidas a combatir los procesos neurodegenerativos asociados a la enfermedad metabólica

Redacción EM 07-05-2020

COMPARTIR
El papel que tiene la diabetes mellitus tipo II en el desarrollo de patologías como la retinopatía, la nefropatía o la cardiopatía diabética es, desde hace tiempo, reconocido por la comunidad científica. Ahora, gracias a un estudio llevado a cabo por el grupo de investigación en Reactividad Molecular y Diseño de Fármacos de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), existe también la sospecha de que esta enfermedad metabólica pueda estar relacionada con otras enfermedades como el Parkinson. Los resultados alcanzados, publicados recientemente en la revista científica Chemical Science , representan una contribución importante a la comprensión de cómo la diabetes puede influir en el desarrollo del Parkinson y, al mismo tiempo, resultan fundamentales para el futuro diseño de estrategias terapéuticas para combatir los procesos neurodegenerativos asociados a la diabetes mellitus.  

LA HIPERGLUCEMIA
El mecanismo que relaciona la diabetes y el Parkinson tiene un elemento en común con el mecanismo que la relaciona con otras patologías: se sabe que lo desencadena la hiperglucemia, es decir, el incremento de los niveles de glucosa.

Muchas patologías tradicionalmente asociadas a la diabetes aparecen por la reacción de la glucosa con diferentes proteínas, que las modifica y altera su función. Este proceso, llamado glicación, sucede en el espacio extracelular e implica la formación de compuestos nuevos, conocidos como productos finales de la glicación o AGE. La acumulación de estos AGE sobre algunos de los aminoácidos de las proteínas, como son las lisinas y argininas, ha sido relacionada directamente con el desarrollo de patologías asociadas a la diabetes mellitus.

ALFA-SINUCLEÍNA: LA PROTEÍNA DEL PARKINSON
En el caso del Parkinson, se sabe que las personas que tienen la enfermedad presentan unos depósitos insolubles intraneuronales, formados esencialmente por una sola proteína: la alfa-sinucleína. La acumulación de estos depósitos causa la muerte de las neuronas y el desarrollo de esta patología neurodegenerativa.

La alfa-sinucleína es una proteína que se encuentra principalmente en el interior del citoplasma de las células neuronales y que se caracteriza por no tener una estructura tridimensional concreta. Esta plasticidad estructural le permite participar de forma directa en un gran número de procesos biológicos, como el encapsulamiento lipídico de la dopamina que las neuronas emplean para comunicarse entre ellas. Por ello, una pérdida en la funcionalidad de la alfa-sinucleína implica que la dopamina no se pueda transferir, que las neuronas no se puedan comunicar y que las órdenes motoras no se puedan enviar.

METILGLIOXAL Y CEL, LOS RESPONSABLES DE ALTERAR LA ALFA-SINUCLEÍNA
Estudios previos habían mostrado que la alfa-sinucleína de personas diabéticas que habían muerto a causa de la enfermedad de Parkinson estaba modificada químicamente. Concretamente, esta alteración se producía en las lisinas mediante la formación de un nuevo compuesto, la carboxietil·lisina (CEL), que provenía directamente de la acción del metilglioxal.

El metilglioxal es un compuesto carbonílico altamente reactivo que se genera con la metabolización de la glucosa al interior de la célula. El metilglioxal es también un compuesto que daña las células y, por ello, la mayoría tienen un sistema endógeno de eliminación. En el caso de las neuronas, sin embargo, el sistema no es muy eficiente, por lo que el exceso de glucosa implica un exceso de metilglioxal. Este compuesto reacciona rápidamente con las proteínas intracelulares y las modifica químicamente.

Hasta ahora no se sabía si esta CEL se formaba antes de la agregación y depósito de la alfa-sinucleína, o bien una vez que los depósitos de agregados ya se habían formado. Conocer esta información es de vital importancia, ya que condiciona la estrategia terapéutica para intentar disminuir la predisposición que tienen las personas diabéticas a desarrollar Parkinson.

CÓMO ACTÚA LA CEL SOBRE LA ALFA-SINUCLEÍNA?
Para contribuir a la comprensión del mecanismo que correlaciona la diabetes y la enfermedad del Parkinson, los miembros del grupo de Reactividad Molecular y Diseño de Fármacos de la UIB diseñaron un estudio que combinaba el uso de diferentes técnicas experimentales de tipo biofísico con de otros de computacionales.

Concretamente, produjeron la alfa-sinucleína humana de forma recombinante y, a continuación, utilizaron un proceso sintético para sustituir las quince lisinas que contiene su secuencia por unidades de CEL. Una vez que obtuvieron la alfa-sinucleína modificada, estudiaron las propiedades estructurales y la capacidad de agregar (formar depósitos insolubles), y compararon los resultados con los obtenidos a partir de la alfa-sinucleína nativa.

A continuación, estudiaron la estructura de la alfa-sinucleína, utilizando de forma combinada la resonancia magnética nuclear (RMN) y la dinámica molecular, empleando una aproximación que simula que los átomos, o conjunto de átomos, se comportan como esferas (coarse- grained molecular dynamics approach).

Los resultados alcanzados por los investigadores de la UIB han demostrado que la formación de la CEL afecta a la conformación de la alfa-sinucleína y cambia las propiedades de su dominio catiónico y, por tanto, probablemente interfiera en su función biológica, concretamente sobre aquella que implica la unión lipídica de la proteína. Además, el hecho de que la CEL inhiba la agregación de la alfa-sinucleína demuestra que la formación de este AGE in vivo tiene lugar una vez los depósitos de alfa-sinucleína están formados dentro de las neuronas, y no antes.


Tlfno: 986 438 020 | contacto | aviso legal