Los científicos de Northwestern Medicine han descubierto un nuevo mecanismo por el cual las mutaciones en un gen parkin contribuyen a las formas familiares de la enfermedad de Parkinson. El descubrimiento abre una nueva vía para la terapéutica del Parkinson, informan los científicos en un nuevo estudio.

Los científicos de Northwestern descubrieron que las mutaciones en parkina dan como resultado una ruptura de los contactos entre dos trabajadores clave en la célula : los lisosomas y las mitocondrias.

Las mitocondrias son los principales productores de energía en las células y los lisosomas reciclan los desechos celulares que se acumulan durante el funcionamiento normal de nuestras células. Estos orgánulos son especialmente importantes en nuestro cerebro porque las neuronas dependen en gran medida de la producción de energía por parte de las mitocondrias y, debido a su actividad, las neuronas producen una gran cantidad de desechos celulares que los lisosomas deben eliminar.

En un estudio anterior, publicado en Nature, el Dr. Dimitri Krainc, catedrático de neurología y director del Centro Simpson Querrey de Neurogenética de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern, y su grupo descubrieron que los lisosomas y las mitocondrias forman contactos entre sí. Después del descubrimiento inicial, los científicos de Northwestern intentaron comprender la función de estos contactos en la enfermedad de Parkinson.

En el nuevo estudio publicado en Science Advances, los investigadores informan que los lisosomas ayudan a las mitocondrias al proporcionar metabolitos clave para su función. Las mitocondrias deben importar muchos de sus ingredientes esenciales, pero no se sabe bien de dónde provienen algunos de estos metabolitos. Por otro lado, los lisosomas sirven como fábricas de reciclaje en las células y, por lo tanto, producen muchos productos de descomposición que podrían ser utilizados por otros orgánulos como las mitocondrias.

En este trabajo, los científicos descubrieron que los lisosomas proporcionan importantes aminoácidos que respaldan la función de las mitocondrias. Sin embargo, también encontraron que en algunas formas de la enfermedad de Parkinson, los lisosomas no pueden servir como una « mano amiga » para las mitocondrias porque se interrumpen los contactos entre los dos orgánulos. Esto da como resultado mitocondrias disfuncionales y, en última instancia, degeneración de neuronas vulnerables en la enfermedad de Parkinson.

« Los hallazgos de este estudio sugieren que la desregulación de los contactos mitocondria-lisosoma contribuye a la fisiopatología de la enfermedad de Parkinson », dijo Krainc, autor correspondiente del estudio. « Proponemos que la restauración de dichos contactos entre mitocondrias y lisosomas representa una nueva e importante oportunidad terapéutica para la enfermedad de Parkinson ».

Desde una perspectiva más amplia, este estudio abre una nueva vía de investigación en los trastornos neurodegenerativos, al resaltar la importancia de la comunicación directa y la colaboración entre los orgánulos celulares en la patogénesis de estos trastornos.

El primer autor del estudio es el Dr. Wesley Peng, quien recientemente completó el programa de capacitación de científicos médicos (MD-PhD) en Northwestern y actualmente se desempeña como residente de neurología en Mass General Brigham y Harvard Medical School. Otros colaboradores del estudio incluyen a Leonie Schroder, Pingping Song e Yvette Wong.

El estudio fue apoyado por la siguiente subvención del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento AG066333, las subvenciones del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS) NS109252 y NS122257, todas de los Institutos Nacionales de Salud.