Desvelado un misterio clave que ha durado décadas sobre el párkinson

En un artículo que se pública en la revista 'Science' investigadores del Centro de Investigación de la Enfermedad de Parkinson WEHI (Australia) han determinado la primera estructura de PINK1 humana unida a mitocondrias. Este trabajo podría ayudar a encontrar nuevos tratamientos para esta enfermedad, que actualmente no tiene cura ni medicamento para detener su progresión.

La enfermedad de Parkinson se desarrolla durante años sin apenas síntomas; además, suele tardar años, a veces décadas, en diagnosticarse. Aunque se relaciona con temblores, el párkinson presenta cerca de 40 síntomas, entre ellos deterioro cognitivo, dificultades del habla, regulación de la temperatura corporal y problemas de visión.

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Los investigadores australianos analizaron el papel de la mitocondrias, encargadas de producir energía a nivel celular en todos los seres vivos. Las células que requieren mucha energía pueden contener cientos o miles de mitocondrias. El gen PARK6 codifica la proteína PINK1, que contribuye a la supervivencia celular detectando las mitocondrias dañadas y marcándolas para su eliminación.

Una de las características distintivas del párkinson es la muerte de neuronas. Alrededor de 50 millones de células mueren y se reemplazan en el cuerpo humano cada minuto. Pero a diferencia de otras células del cuerpo, cuando las neuronas mueren, la velocidad a la que se reemplazan es extremadamente baja.

Cuando las mitocondrias se dañan, dejan de producir energía y liberan toxinas en la célula. En una persona sana, las células dañadas se eliminan mediante un proceso llamado mitofagia.

En una persona con párkinson y una mutación PINK1, el proceso de mitofagia deja de funcionar correctamente y las toxinas se acumulan en la célula, matándola finalmente. Las neuronas requieren mucha energía y son especialmente sensibles a este daño.

En una persona sana, cuando las mitocondrias sufren daños, PINK1 se acumula en las membranas mitocondriales y, mediante una pequeña proteína llamada ubiquitina, indica que es necesario eliminar las mitocondrias dañadas. La señal de ubiquitina de PINK1 es exclusiva de las mitocondrias dañadas, y cuando PINK1 muta en pacientes, las mitocondrias dañadas se acumulan en las células.

Aunque se ha vinculado el PINK1 con el párkinson, y en particular con la enfermedad de Parkinson de inicio temprano, los investigadores no habían podido visualizarlo y no comprendían cómo se une a las mitocondrias y se activa.

Tras años de trabajo este equipo ha desvelado el misterio de cómo se ve el PINK1 humano y cómo se ensambla en las mitocondrias para activarse.

«Este es un hito importante para la investigación del párkinson. Es increíble ver finalmente PINK1 y comprender cómo se une a las mitocondrias», afirma el profesor David Komander.

Tal y como explica la autora principal del estudio, Sylvie Callegari, PINK1 funciona en cuatro pasos distintos, y que los dos primeros no se habían observado antes.

Primero, PINK1 detecta el daño mitocondrial. Posteriormente se une a las mitocondrias dañadas. Una vez unido, etiqueta la ubiquitina, que se une a una proteína llamada Parkin para que las mitocondrias dañadas puedan reciclarse.

La idea de utilizar PINK1 como objetivo para posibles terapias farmacológicas se ha planteado desde hace tiempo, pero aún no se ha logrado porque se desconoce la estructura de PINK1 y cómo se une a las mitocondrias dañadas.

Los investigadores esperan utilizar este conocimiento para encontrar un fármaco que retrase o detenga el Parkinson en personas con una mutación PINK1.