Un estudio español, liderado por el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), ha descrito una nueva familia de proteínas mitocondriales clave para el funcionamiento y viabilidad del cerebro.
Este hallazgo podría abrir nuevas expectativas terapéuticas para el abordaje de diferentes alteraciones neurológicas como el párkinson y manifestaciones de la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, una patología rara.
La investigación, publicado hoy en la revista Nature Communications, desvela “un complejo de genes nuevos que están altamente expresados en el sistema nervioso y tienen una función muy concreta en un proceso que biológicamente es muy importante para la actividad del sistema nervioso y su viabilidad”, afirma Eduardo Soriano, investigador principal del IRB Barcelona y catedrático de la Universidad de Barcelona.
En el trabajo, los autores han comprobado a través de análisis genómicos comparados que estos genes se encuentran únicamente en los mamíferos más evolucionados, los denominados euterios, con fecundación y desarrollos internos.
“Cuando el cerebro evolucionó en volumen, función y estructura, el proceso de transporte de mitocondrias también se hizo más complejo y probablemente requirió de mecanismos adicionales de control”, señala Soriano.
La importancia de las mitocondrias
“Para que el cerebro funcione correctamente se requiere una gran cantidad de energía. Pero esta energía tiene que estar exquisitamente distribuida a lo largo y ancho de las neuronas, unas células que tiene ramificaciones que pueden llegar a ser de decenas de centímetros, desde el cerebro hasta las extremidades”, añade Soriano.
Diversas enfermedades neurológicas, entre las que se incluye el párkinson o varias versiones de la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth se deben a alteraciones de genes que regulan el transporte de las mitocondrias, que proporcionan la energía necesaria para el funcionamiento de las células.
El complejo de genes descrito ahora forma parte de la maquinaria de “ruedas” de estos orgánulos y regulan la localización que deben tener en cada célula según las necesidades energéticas que tenga.
“Estos genes serían como un punto de control más en el tráfico de mitocondrias dentro de las células y interactúan con las proteínas mayores que intervienen en el control del transporte mitocondrial”, detalla Soriano.
Otra característica destacada de este nuevo descubrimiento es que se encuentran tanto en las mitocondrias, cuya función ya han descrito, como en el núcleo celular, donde desconocen la función.
“Es posible que estén involucrados en la regulación de expresión de genes pero todavía lo estamos investigando”, añade Soriano. Además de estar involucrados en determinadas patologías del cerebro, los investigadores creen que esta región de seis genes podría estar relacionado con ciertas enfermedades metabólicas y tipos de cáncer.
Más de 110.000 afectados
Más de 100.000 personas padecen párkinson en España. Con un índice estimado de prevalencia del 1,7%, la Enfermedad de Parkinson (EP) es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común por detrás de la Enfermedad de Alzheimer y las previsiones apuntan un aumento continuado del número de afectados.
Según las estimaciones realizadas por el Instituto Nacional de Estadística (INE), en 2030 casi el 20% de la población española superará los 65 años de edad y en 2050, este porcentaje se incrementará en diez puntos porcentuales hasta casi el 30% de los ciudadanos.
Si la edad media de inicio de la enfermedad se sitúa en torno a los 65 años y la mayoría de los pacientes se enmarcan en una horquilla de entre 50-80 años, el progresivo envejecimiento de la población, asociado a un incremento de la esperanza de vida, traerá consigo un crecimiento del número de pacientes afectados por EP.
Por su parte, la enfermedad de Charcot Marie-Tooth afecta a unas 12.000 personas en España. La sintomatología más común de esta neuropatía hereditaria es la de un síndrome polineuropático de inicio infantil o juvenil con pie cavo. Aunque la semiología de la enfermedad es relativamente sencilla, desde el punto de vista genético es muy compleja, con 38 loci y 32 genes clonados.
Referencia bibliográfica:
G López-Doménech, R Serrat, S Mirra, S D’Aniello, I Somorjai, A Abad, N Vitureira, E García-Arumí, MT Alonso, M Rodriguez-Prados, F Burgaya, A L. Andreu, J García-Sancho, R Trullas, J Garcia-Fernàndez and Eduardo Soriano. “The Eutherian Armcx genes regulate mitochondrial trafficking in neurons and interact with Miro and Trak2”. Nature Communications (2012): DOI number: 10.1038/ncomms1829
El trabajo, fruto de la colaboración entre dos Centros de Investigación Biomédica en Red (CIBERNED y CIBERER) y la Red de Terapia Celular, pertenecientes al Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), ha sido financiado por la Secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación del Ministerio de Economía y Competitividad.