La proteína RAC1 podría ser una nueva diana terapéutica para combatir la degeneración neuronal en el párkinson

Una nueva investigación revela que la proteína RAC1 podría ser una diana terapéutica para estudiar los mecanismos moleculares asociados a los procesos neurodegenerativos del párkinson. El estudio, publicado en la edición electrónica de la revista Molecular Neurobiology, está liderado por las investigadoras Esther Dalfo, de la Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya i de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y Antonella Consiglio, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Biomedicina de la UB (IBUB) y el Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL).

El trabajo describe nuevos mecanismos de protección para combatir la degeneración neuronal propia de las patologías neurodegenerativas, como el párkinson o el alzhéimer, que se caracterizan por presentar acumulaciones de proteínas. El estudio demuestra que la proteína RAC1 (que participa en el ensamblaje de la proteína actina, uno de los componentes del esqueleto celular) podría ser un factor regulador importante del proceso de neurodegeneración en el párkinson.

Del modelo Caenorhabditis elegans a los pacientes afectados por párkinson

En las fases iniciales de la investigación, los expertos comprobaron que una disminución en la actividad de la proteína RAC1 en el nematodo Caenorhabditis elegans (un modelo animal de referencia en biología y genómica) aceleraba la muerte y la degeneración de las neuronas dopaminérgicas, que son las primeras afectadas en el párkinson. Este proceso también inducía la acumulación de la α-sinucleína, la principal proteína que se acumula en varias enfermedades neurodegenerativas (párkinson, demencia con cuerpos de Lewy, etc.)

En paralelo, la aplicación de técnicas de transcriptómica —el estudio del conjunto de los ARN— en células de pacientes de párkinson constató que los genes que codifican proteínas de la misma familia que RAC1 se encontraban en niveles más bajos en comparación con las células de los individuos sanos.

Con estos referentes, el equipo científico estudió con detalle una población de neuronas dopaminérgicas derivadas de pacientes afectados de párkinson, que presentan más acumulación de α-sinucleína, un bloqueo en el proceso de autofagia —la maquinaria de reciclaje de los componentes celulares— y muerte neuronal. 

Objetivo: potenciar la función de la proteína RAC1

En estas neuronas dopaminérgicas, obtenidas a partir de células pluripotentes derivadas de la piel de los pacientes, «se ha comprobado que el incremento de la actividad de RAC1 produce una mejora en los marcadores de la patología descritos antes», explica uno los primeros autores del estudio, el investigador Carles Calatayud, que es miembro del IBUB, el IDIBELL y el Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB). Estos resultados sugieren que una potenciación de la función de la proteína RAC1 podría compensar los efectos asociados al párkinson, con un resultado beneficioso para los pacientes. 

También participan en el estudio los expertos Miguel Vila e Iria Carballo Carbajal, del Hospital Universitario Vall d’Hebron (VHIR); Ángel Raya, del CMRB-IDIBELL; José Miguel Lizcano, de la UAB; Antonio Miranda Vizuete, de la Universidad de Sevilla; Guy A. Caldwell, Kim A. Caldwell, Hannah Kim y Laura Berkowitz, de la Universidad de Alabama (Estados Unidos); y Sanjib Guha y Pankaj Kapahi, de la Universidad de California (Estados Unidos), entre otros expertos. 

El nuevo estudio ha sido financiado por el Fondo de Investigación en Salud (FIS), el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (MINECO), la Generalitat de Cataluña y el Consejo Europeo de Investigación (ERC).