Mutación en un solo gen recesivo aumenta el riesgo de aparición temprana de enfermedad de Parkinson
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JACKSONVILLE, Florida: Una colaboración de 32 investigadores provenientes de 7 países y dirigidos por los científicos de la sede de Mayo Clinic en Florida descubrió una mutación genética que, según ellos, conlleva el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson antes de lo normal.
El gran estudio, publicado en Brain, es importante porque el riesgo proviene de una sola mutación en el gen de la quinasa putativa 1 inducida por PTEN (PINK1). Los investigadores creían que este raro tipo de párkinson se desarrollaba solamente cuanto una persona heredaba mutaciones en ambos alelos de PINK1 (uno del padre y otro de la madre).
“Se sabe que cuando hay mutaciones en ambas copias de PINK1, el párkinson normalmente aparece antes de los 45 años de edad. Este estudio reveló que cuando alguien hereda una mutación específica en solamente uno de los genes PINK1, la enfermedad puede desarrollarse hacia los 55 años de edad. En cambio, los tipos no familiares y más comunes de la enfermedad de Parkinson se desarrollan alrededor de los 65 años”, comenta el investigador principal del estudio, Dr. Wolfdieter Springer, doctor en investigación y neurocientífico de la sede de Mayo Clinic en Florida.
Los estudios genéticos plantearon que una sola mutación en el alelo PINK1 podría conllevar un riesgo enorme de desarrollar la enfermedad. Fue preciso un trabajo “de sinergia muy eficaz” de biólogos clínicos, estructurales y celulares, junto con genetistas y datos de miles de pacientes afectados, para demostrar cómo esto condujo al desarrollo precoz de la enfermedad, dice el Dr. Springer. “Se necesitó una colaboración internacional para resolver este enigma”, añade.
El PINK1 funciona con otro gen, el PARKIN, para garantizar que las mitocondrias permanezcan sanas en las neuronas. Las mitocondrias son las centrales eléctricas de las células y muchos trastornos cerebrales, incluido el párkinson, se caracterizan por alterar la producción de energía en las neuronas.
Al entrar en funcionamiento, las proteínas de ambos genes trabajan juntas para garantizar que las mitocondrias dañadas sean desechadas sin peligro de las células, y lo logran mediante la producción de un marcador proteico que rotula a las mitocondrias dañadas que deben destruirse. El procedimiento forma parte de un elaborado sistema de “control de calidad” para las mitocondrias.
“Las mitocondrias son como una central de energía nuclear de la célula que provee de increíble energía cuando funciona bien; no obstante, cuando algo anda mal, el resultado puede ser catastrófico para la célula cerebral y ocasionar degeneración neurológica”, explica el Dr. Springer
Las mutaciones en ambos alelos PINK1 (o copias) o en ambos alelos PARKIN significan que la vía PINK1-PARKIN no puede funcionar y que las mitocondrias dañadas se acumulan en la neurona, conduciendo a su muerte.
Este estudio reveló que una mutación específica (p.G411S) en una copia de PINK1 perjudica considerablemente a la misma vía al inhibir la proteína producida por otros alelos PINK1 sanos. “El efecto que esta rara mutación conlleva es enorme y los niveles restantes de la proteína PINK1 funcional no bastan para hacer frente a las mitocondrias dañadas”, señala el Dr. Springer.
Los resultados pueden tener implicaciones para otros trastornos degenerativos, muchos de los cuales se caracterizan por el daño de las mitocondrias, añade el doctor.
El estudio empezó con unos resultados genéticos, cuando uno de los principales autores, el Dr. Andreas Puschmann, doctor en medicina e investigación del Departamento de Neurología del Hospital Universitario Skåne en Suecia, era científico invitado en Mayo Clinic. Otros datos sobre la estructura y la biología celular aportaron el buscado mecanismo para explicar el fenómeno observado.
Además de los científicos en Estados Unidos y Suecia, en el estudio también participaron investigadores de Polonia, Noruega, Irlanda, Ucrania y Australia.
El Dr. Springer cuenta con el apoyo económico parcial de los Institutos Nacionales de Salud, del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidente Cerebrovascular [R01 #NS085070], de la Fundación Michael J. Fox para la Investigación sobre la Enfermedad de Parkinson, de la Fundación para Medicina Mitocondrial, del Centro para Medicina Regenerativa de Mayo Clinic, del Centro para Medicina Personalizada de Mayo Clinic, del Centro para Descubrimientos Biomédicos, de la Fundación de la familia Marriott y de un premio de la familia Gerstner al desarrollo profesional. El Dr. Puschmann cuenta con el apoyo económico parcial de la Academia Sueca para la Enfermedad de Parkinson, de la Fundación Sueca para la Enfermedad de Parkinson (Parkinsonfonden), de la financiación gubernamental para la investigación clínica dentro de los Servicios Nacionales Suecos de Salud y de la Academia Bundy (Lund, Suecia).
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