La enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas a veces presentan acumulaciones dañinas de proteínas tau deformadas. Científicos han sintetizado estas entidades deformes en el laboratorio por primera vez, lo que debería acelerar la investigación sobre el tratamiento de estas enfermedades.
Cuando las proteínas se pliegan en el cuerpo, estas máquinas biológicas clave adquieren su forma tridimensional y comienzan a funcionar. Sin embargo, pueden aparecer proteínas mal plegadas, conocidas como priones, que causan un mayor plegamiento incorrecto y causar daños.
Aunque las proteínas tau no son priones en el sentido clásico, pueden comportarse de forma muy similar. Las proteínas tau mal plegadas pueden provocar que las moléculas a su alrededor alteren su comportamiento, incluyendo la formación de ovillos llamados fibrillas.
Lo que los científicos aún desconocen es por qué se producen estos plegamientos incorrectos, similares a los priónicos, en la proteína tau ni cómo podrían detenerse. En este nuevo estudio, se creó un fragmento de una proteína tau que actuaba según el estilo priónico reconocido y con una mutación asociada con la neurodegeneración. Según los autores del nuevo estudio, de la Universidad Northwestern en Illinois y la Universidad de California en Santa Bárbara (UC Santa Barbara), este ‘mini prión’ nos dará una forma mucho mejor de simular y rastrear la progresión de la enfermedad.
“Hicimos una versión mini que es más fácil de controlar, pero hace las mismas cosas que la versión completa”, dice el químico físico Songi Han, de la Universidad Northwestern.
“Realiza la siembra, provocando que la proteína tau normal se pliegue incorrectamente y se una a las fibrillas”.
El equipo utilizó un cuidadoso proceso de ingeniería química para crear su mini prion, antes de someterlo a varios experimentos y simulaciones para analizar cómo la proteína tau se mueve y se pliega con el tiempo.
El fragmento sintético de tau ya está generando nuevos conocimientos. Los investigadores descubrieron que una mutación en la proteína altera la estructura del agua que la rodea, lo que a su vez podría influir en el plegamiento incorrecto .
“El agua es una molécula fluida, pero aún tiene estructura”, dice Han.
La mutación del péptido podría conducir a una disposición más estructurada de las moléculas de agua alrededor del sitio de la mutación. Esta agua estructurada influye en la interacción del péptido con otras moléculas, manteniéndolas unidas.
Los científicos aún no están seguros de si las cadenas de tau son el desencadenante principal de enfermedades como el Alzheimer, pero parece probable que sean uno de los impulsores clave, que gradualmente provocan que cada vez más proteínas se deformen. Actualmente, se obtienen muestras de proteína tau mal plegada de cerebros post mortem, pero son difíciles de conseguir y pueden variar significativamente entre personas que tenían enfermedades neurodegenerativas cuando murieron.
Disponer de modelos sintéticos de priones tau que puedan controlarse y ajustarse en el laboratorio elimina ese cuello de botella, acelerando el proceso de estudio de estas anomalías en el cerebro y descubriendo cómo podrían abordarse.
“La creación de fragmentos de tau autopropagadores que puedan recrear la estructura fibrilar y el plegamiento incorrecto propios de cada tauopatía es un avance crucial en nuestra capacidad de comprender y modelar estas enfermedades complejas”, afirma Han.
La investigación ha sido publicada en PNAS.
Fuente: Science Alert.