Imágenes 3D del interior de neuronas ayudan a avanzar en la enfermedad de ELA

MADRID, España.- La comunidad científica descubrió en 2011 una de las mutaciones genéticas claves detrás de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) y demencia frontotemporal y ahora, gracias a las nuevas tecnologías 3D, ha logrado desentrañar uno de los mecanismos que usa este gen para desencadenar estas enfermedades.  

Los responsables de este nuevo trabajo son científicos del Instituto Max Planck de Bioquímica en Martinsried (Alemania), entre ellos el español Rubén Fernández Busnadiego, líder de grupo y coordinador de este estudio. Los resultados se publican en Cell.

El factor de riesgo genético más importante para ELA y demencia frontotemporal es la mutación en el gen C9ORF72, hallada en 2011; hasta ese momento se habían encontrado otros genes, pero solo estos eran responsables de una parte muy pequeña de los casos.

Aun así, el funcionamiento de este gen mutado no se conoce bien y este trabajo, gracias a la microscopía electrónica de última generación e imágenes en 3D de la célula, avanza en este sentido.

Las proteínas celulares tienen un tiempo de vida útil y cuando termina se pone en marcha un «sistema de control de calidad» que deshace las proteínas no funcionales y las recicla en aminoácidos para construir otras nuevas, pero en las enfermedades neurodegenerativas esto falla, explicó a Efe vía telefónica el investigador español.

Cuando deja de funcionar este sistema de control de calidad, las proteínas «inútiles» no se pueden eliminar y crean unas estructuras macroscópicas, los depósitos de proteínas agregadas, detalló Fernández Busnadiego, quien añadió que, precisamente este trabajo describe como la mutación en el gen C9ORF72 provoca estos agregados.

Y es que, en el caso de la ELA o la demencia frontotemporal, esta mutación hace que aparezca una proteína que en personas sanas no existe, la cual se va acumulando y no hay una vía para eliminarla.

No obstante, lo más interesante de esta investigación, añadió, es que se ha constatado que estos agregados de proteínas en estas dos enfermedades atraen a una grandísima cantidad de proteasomas, un complejo proteico fundamental para la célula y que precisamente tiene entre sus misiones degradar las proteínas dañadas.

Gracias a las tecnologías de microscopía, en concreto de criomicroscopía electrónica -Nobel en 2017-, los investigadores fueron capaces de escudriñar cómo los agregados «reclutan» estos proteasomas y los invalidan: hemos visto como estos proteasomas, que tendrían que «limpiar» las partes dañadas de la célula, se quedan atascados o a medio camino en esos agregados proteicos, apuntó.

Esto provoca que los proteasomas «prisioneros» no sean capaces de desempeñar su función.

Además, al ser reclutados masivamente por los agregados, desaparecen de otras zonas de la célula donde deberían también actuar, ocasionando que «la basura -agregados- se acumule» en más partes.

«Es como si viniera alguien y secuestrara a los basureros: la basura se va acumulando en las células», aclaró con este símil el investigador.

En estudios anteriores se había apuntado que los agregados pueden causar problemas en los proteasomas, pero esta es la primera vez que se ha logrado observar el mecanismo que usan con imágenes 3D.

«Una vez que sabemos lo que en parte está pasando en las neuronas en ELA y demencia frontotemporal se abren más puertas a solucionarlo», resumió Fernández Busnadiego.