Cercetătorii de la Universitatea din Barcelona (UAB) au descoperit unde, cum şi când se declanşează un mecanism molecular fundamental pentru dezvoltarea bolii Parkinson, ceea ce ar putea permite conceperea unor strategii care să-l inactiveze, pentru a preveni apariţia acestei maladii.
Echipa de la UAB a identificat o regiune în agregatele timpurii ale proteinei alfa-sinucleină care poate fi ţintită pentru a preveni transformarea acesteia în fibrile amiloide toxice care se acumulează în creierul persoanelor care suferă de boala Parkinson.
Descoperirea a fost publicată recent în Journal of the American Chemical Society – JACS, într-un studiu care face progrese în înţelegerea proprietăţilor structurale ale acestor agregate iniţiale, sau oligomeri, şi deschide calea spre dezvoltarea de noi strategii terapeutice pentru inactivarea lor.
30 mai - Maratonul Fondurilor Europene. Parteneri: BCR, BRD, CEC
6 iunie - Maratonul Energiei
Agregarea alfa-sinucleinei este un semn distinctiv al bolii Parkinson şi al altor sinucleinopatii. Este un proces dinamic în care proteina se autoasamblează pentru a forma oligomeri care, în cele din urmă, dezvoltă fibrile amiloide toxice, care se acumulează în creierul pacientului.
Oligomerii de alfa-sinucleină joacă un rol-cheie în dezvoltarea şi progresia bolii Parkinson şi, prin urmare, sunt ţinte terapeutice şi de diagnosticare promiţătoare, în special în stadiile incipiente ale acestei maladii, însă natura lor tranzitorie şi extrem de dinamică limitează studiul structurii lor şi împiedică dezvoltarea de terapii care să le blocheze.
Cercetătorii observaseră într-un studiu anterior că o moleculă mică, peptida bacteriană PSMα3, a inhibat agregarea alfa-sinucleinei prin legarea la oligomeri, blocarea conversiei în fibrile şi inhibarea neurotoxicităţii.
În noul studiu, ei au identificat unde, cum şi când are loc această legare în oligomeri, descoperind o regiune cheie pentru procesul de conversie structurală asociat cu patogeneza bolii Parkinson.
„Am identificat secvenţa structurii care este esenţială pentru conversia oligomerilor în fibrile, deschizând astfel un nou domeniu de explorare în proiectarea moleculelor care au ca ţintă oligomerii. Prin valorificarea acestei regiuni, putem dezvolta noi molecule care să imite proprietăţile PSMα3 cu o afinitate şi o eficacitate mult mai mari”, explică Salvador Ventura, director al Grupului de cercetare privind plierea proteinelor şi bolile din cadrul Institutului de biotehnologie şi biomedicină (IBB) al UBB şi coordonator al studiului, într-un comunicat.
Prin combinarea analizelor structurale, biofizice şi biochimice, cercetătorii au observat că PSMα3 acţionează legându-se la un capăt al alfa-sinucleinei (N-terminal), ce reglează procesul de conversie a oligomerului în fibrile. În urma legării, peptida acoperă două mici regiuni adiacente ale proteinei, P1 şi P2, care s-au dovedit a fi critice pentru această tranziţie patogenă.
„Această regiune este o ţintă terapeutică ideală, deoarece este recunoscută de peptide doar atunci când face parte din oligomeri; acest lucru ne permite să ţintim agregatele fără a afecta forma monomerică funcţională a alfa-sinucleinei, care este necesară pentru buna funcţionare a creierului”, afirmă Ventura.
O regiune relevantă şi pentru boala Parkinson moştenită
Studiul este relevant şi pentru aprofundarea mecanismelor moleculare care stau la baza bolii Parkinson ereditare.
Această variantă, care afectează de obicei persoanele de vârstă mai tânără, este frecvent asociată cu mutaţii situate în regiunea P2 a alfa-sinucleinei, cum ar fi mutaţia G51D, care produce una dintre cele mai agresive forme ale bolii Parkinson.
Cercetătorii au demonstrat că mutaţia G51D din regiunea cheie identificată provoacă fluctuaţii care întârzie conversia oligomerului în fibrile. Această întârziere ar fi cauza unei acumulări de oligomeri toxici, cu durată de viaţă lungă, care nu sunt procesaţi eficient de către şaperonii moleculari care încearcă să îi menţină dezagregaţi.
În schimb, aceştia captează elemente esenţiale din această maşinărie de dezagregare care sunt necesare pentru funcţionarea corectă a neuronilor. Eşecul sau deteriorarea funcţionării corecte a maşinăriei de control al proteinelor ar putea explica de ce această mutaţie ereditară, dar şi altele, determină apariţia precoce a bolii Parkinson, la o vârstă la care se presupune că homeostazia proteinelor ar trebui să fie păstrată.
„Descoperirea noastră ar putea duce la dezvoltarea unor peptide specifice care pot viza aceste forme mutante de alfa-sinucleină şi, prin urmare, la o abordare terapeutică personalizată pentru cei care suferă de boala Parkinson ereditară. Lucrăm deja la dezvoltarea acestor molecule”, au subliniat cercetătorii spanioli.
Articolul de mai sus este destinat exclusiv informării dumneavoastră personale. Dacă reprezentaţi o instituţie media sau o companie şi doriţi un acord pentru republicarea articolelor noastre, va rugăm să ne trimiteţi un mail pe adresa abonamente@news.ro.
