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Lunes 30 de abril de 2007 Una proteína que forma en el cerebro depósitos asociados con el mal de Parkinson pudo ser observada en su accionar gracias a una técnica desarrollada por investigadores argentinos, según un trabajo publicado en Nature Methods. La técnica permitirá evaluar la acción de drogas específicas contra la enfermedad. Por Susana Gallardo (*)
Se trata de la alfa-sinucleína, una proteína que cumple una función fisiológica en el sistema nervioso, pero que, ante condiciones que favorecen el desarrollo de la enfermedad, tiende a agregarse y formar depósitos amiloides, muy tóxicos para las neuronas. Estos agregados, denominados "cuerpos de Lewy", se detectaron en autopsias en el cerebro de enfermos de Parkinson. Esta enfermedad neurodegenerativa afecta en general a mayores de 65 años, pero en un 30% de los casos se presenta en individuos jóvenes, como el ejemplo del actor Michael Fox. "El trabajo consistió en unir a la alfa-sinucleína una pequeña molécula fluorescente, y así fue posible ver su distribución y comportamiento en células vivas", afirma la doctora Elizabeth Jares, profesora en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y directora del grupo, junto con el doctor Thomas Jovin, investigador argentino del Instituto Max Planck de Química Biofísica, de Göttingen, Alemania. En el mal de Parkinson se ven dañadas las neuronas productoras de dopamina, un neurotransmisor vinculado a las funciones motrices, las emociones y los sentimientos de placer. La enfermedad se manifiesta con rigidez muscular, temblor en las manos, las piernas y la mandíbula, lentitud de los movimientos e inestabilidad en la postura. Es crónica y progresiva y, a medida que los síntomas se agravan, aparecen dificultades para caminar, hablar y realizar tareas sencillas. La nueva herramienta permitirá desentrañar, en células y organismos vivos, el proceso por el cual se desarrolla la patología. Los investigadores ya realizaron un estudio estructural por resonancia magnética nuclear de la unión de la alfa-sinucleína con ciertas sustancias celulares (poliaminas). La fluorescencia en estudios biológicos Hasta el momento, no había sido posible ver imágenes de fluorescencia de procesos dinámicos, como la formación de depósitos amiloides en células vivas. "Para lograrlo, generamos una proteína recombinante de alfa-sinucleína, con el agregado de un péptido que enciende su fluorescencia al unirse a la proteína y permite seguir el destino de ella en células vivas", afirma María Julia Roberti, primera autora del trabajo, que realiza su tesis doctoral. "El poder seguir con imágenes la agregación de la alfa-sinucleína y su interacción con otras proteínas es una herramienta para evaluar la acción de posibles inhibidores de la toxicidad", asegura Jares, también investigadora del Conicet. El marcado de proteínas y otras biomoléculas mediante la unión con proteínas fluorescentes entraña muchas potencialidades, pero estas proteínas, excelentes para marcar moléculas grandes, no son útiles en moléculas pequeñas, porque pueden afectar su estructura y función normal. Por ello, en el laboratorio dirigido por Jares, la tesista Carla Spagnuolo sintetizó nuevos compuestos fluorescentes con afinidad específica para unirse con moléculas de interés, pero sin afectar su función, según consigna en un trabajo publicado en el Journal of the American Chemical Society. Los investigadores comprobaron que la nueva proteína posee las mismas características de la original, y también pudieron seguir su comportamiento in vivo y determinar cómo sus moléculas se agrupan formando agregados. Por otra parte, hoy se cree que la toxicidad no reside en los depósitos grandes, sino en los agregados más pequeños, de pocas unidades. "Por eso, queremos indagar cuándo se forman los agregados pequeños", señala Jares. El seguimiento de la proteína marcada se realiza con un microscopio confocal, de alta resolución: permite ver las células con mucho detalle en una pantalla de computadora. Pero ahora realizarán estudios con "un microscopio de 'arreglo programable' desarrollado en el laboratorio del doctor Jovin, que permite obtener imágenes a muy alta velocidad", subraya Jares. El Instituto Max Planck contribuirá para la compra de este equipo en nuestro país. Los investigadores acaban de iniciar una colaboración con un grupo estadounidense para aplicar la técnica en el gusano C. elegans, que, al ser transparente, puede convertirse en un buen modelo para visualizar el comportamiento de esta proteína. "Si bien este estudio es ciencia básica -recalca Jovin-, tiene implicaciones en el ámbito médico. A medida que logremos descifrar el mecanismo de agregación de las proteínas amiloides, será posible diseñar nuevas drogas y tratamientos, por ejemplo con células madre, para impedir, retrasar, revertir, o compensar el proceso". Y concluye: "Dado que la enfermedad no se presenta hasta que la mayoría de las neuronas en las regiones afectadas del cerebro no hayan muerto, es muy probable que se pueda brindar un alivio a los pacientes. En paralelo se piensa desarrollar nuevos métodos diagnósticos que permitirán detectar la enfermedad en el estadio preclínico". (*) Centro de Divulgación Científica - SEGB - FCEyN.
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