Los investigadores descifran la descomposición de la proteína priónica

La proteína priónica celular (PrPC) modula la adhesión celular y la señalización en el cerebro. La conversión a su isoforma infecciosa causa neurodegeneración, incluida la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en humanos.

Relación entre la descomposición y liberación de proteínas priónicas y las consecuencias

La PrPC está sujeta a un rápido recambio de la membrana plasmática y a una liberación extracelular a través de exosomas. "Los estudios han demostrado que los procesos de transporte, que determinan la relación entre la degradación lisosómica y la liberación exosómica, están implicados de forma significativa en la progresión de las enfermedades priónicas neurodegenerativas", explica el Prof. Dr. Matthias Kneussel, director del Instituto de Neurogenética Molecular del Centro Médico Universitario de Hamburgo-Eppendorf (UKE), [1].

La liberación exosomal parece acelerar la propagación y acumulación de la proteína priónica en el cerebro. Sin embargo, el transporte intracelular de PrPC y su posible efecto sobre la progresión de la enfermedad priónica son poco conocidos.

Nuevos resultados de la investigación de priones

Los investigadores de UKE ahora han identificado componentes críticos del tráfico de PrPC que también vinculan el recambio de PrPC intracelular y extracelular: PrPC forma complejos con linina muscular, dineína y KIF5C en vesículas de transporte. Muskelin controla el transporte bidireccional de PrPC y conduce a una degradación lisosomal preferencial sobre la liberación de PrPC exosomal [2].

Los científicos también descubrieron que una desactivación del gen de la línea muscular hace que la PrPC se acumule en la superficie neuronal y en los exosomas secretados. Demostraron que la aparición de la enfermedad priónica se acelera después de la inyección de priones patógenos en ratones con noqueamiento del linaje muscular.

Cuerpo de control de enfermedades neurodegenerativas

Los datos describen una instancia de control esencial en el recambio de PrPC, una conexión previamente desconocida entre el direccionamiento de lisosomas intracelulares neuronales y el tráfico de exosomas extracelulares, que es relevante para la patogénesis de enfermedades neurodegenerativas.

Una base para conceptos neuroprotectores

Los investigadores del cerebro de la UKE han identificado así un mecanismo mediante el cual los procesos de transporte celular aceleran la degradación de la proteína priónica y, por tanto, previenen su acumulación en el cerebro. Estos procesos podrían tener una influencia decisiva en la progresión de las enfermedades priónicas neurodegenerativas, que conducen a una rápida degeneración del tejido cerebral con una estructura cerebral esponjosa y perforada.

Los resultados de la investigación contribuyen a una mejor comprensión de los procesos moleculares y a poder desarrollar conceptos neuroprotectores en el futuro.

¿Los resultados se aplican al Alzheimer y el Parkinson?

"Por ejemplo, actualmente es controvertido si la fisiopatología de la enfermedad priónica transmisible también puede explicar la progresión de otras enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o la enfermedad de Parkinson", dice el autor principal del estudio, el Dr. Frank Heisler del Instituto de Neurogenética Molecular de la UKE.

Una mejor comprensión de la fisiopatología de la enfermedad priónica transmisible también puede ayudar a explicar la progresión de otras enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o la enfermedad de Parkinson.