Desvelado un misterio clave que ha durado décadas sobre el párkinson

Descubierta hace más de 20 años, la proteína PINK1 está directamente relacionada con la enfermedad de Parkinson, la neurodegenerativa de mayor prevalencia mundial. Sin embargo, hasta ahora no se había logrado ver cómo se une esta proteína a las mitocondrias dañadas ni cómo se activa.

Un equipo de investigadores del Centro de Investigación de la Enfermedad de Parkinson WEHI (Australia) publicó en la revista Science su hallazgo de la primera estructura de PINK1 humana unida a mitocondrias. Este descubrimiento podría abrir puertas para nuevos tratamientos de esta enfermedad, que aún no tiene cura ni tratamiento que frene su avance.

La enfermedad de Parkinson se desarrolla durante años sin síntomas evidentes y suele tardar mucho tiempo en diagnosticarse, a veces décadas. A pesar de asociarse con temblores, el párkinson presenta alrededor de 40 síntomas, entre ellos deterioro cognitivo, dificultades para hablar, problemas en la regulación de la temperatura corporal y en la visión.

Los investigadores australianos analizaron el papel de las mitocondrias, encargadas de producir energía celular. El gen PARK6 codifica la proteína PINK1, que ayuda a la supervivencia celular al detectar mitocondrias dañadas y marcarla para su eliminación.

Una de las características del Parkinson es la muerte neuronal. Cada minuto, 50 millones de células mueren en el cuerpo humano y se reemplazan, pero las neuronas, que requieren mucha energía, tienen una capacidad de reemplazo extremadamente baja.

Cuando las mitocondrias se dañan, dejan de generar energía y liberan toxinas dentro de las células. En una persona sana, las células dañadas se eliminan a través de la mitofagia, un proceso que no funciona adecuadamente en las personas con Parkinson debido a una mutación en PINK1. Como resultado, las mitocondrias dañadas se acumulan, lo que daña las células.

El proceso comienza cuando PINK1 se acumula en las membranas mitocondriales dañadas y, mediante la proteína ubiquitina, señala que esas mitocondrias deben ser eliminadas. Sin embargo, en personas con mutación en PINK1, este proceso no se lleva a cabo correctamente, lo que lleva a la acumulación de mitocondrias dañadas y la muerte celular.

Aunque se había relacionado a PINK1 con el Parkinson, especialmente con el de inicio temprano, los científicos no habían podido visualizar cómo se unía a las mitocondrias y se activaba. Después de años de investigación, el equipo ha desvelado cómo se ve PINK1 y cómo se ensambla en las mitocondrias para activarse.

Este descubrimiento representa un hito importante en la investigación del Parkinson. "Es increíble ver finalmente PINK1 y entender cómo se une a las mitocondrias", comenta el profesor David Komander.

Según la autora principal del estudio, Sylvie Callegari, PINK1 actúa en cuatro pasos distintos, dos de los cuales nunca antes se habían observado. Primero, detecta el daño mitocondrial, luego se une a las mitocondrias dañadas, y después marca estas mitocondrias con ubiquitina, que se une a una proteína llamada Parkin para que puedan ser recicladas.

Aunque la idea de usar PINK1 como objetivo de terapias farmacológicas se ha discutido durante años, no se había logrado debido al desconocimiento de la estructura de PINK1 y su unión a las mitocondrias dañadas. Ahora, los investigadores esperan que este nuevo conocimiento les permita desarrollar un fármaco que retrase o frene el Parkinson en personas con una mutación en PINK1.