Cómo el principio de los fideos con queso ayuda contra el Alzheimer
Investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI han aclarado cómo la llamada espermina -una pequeña molécula que regula muchos procesos en las células del organismo- previene enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson: vuelve inofensivas ciertas proteínas actuando de forma similar al queso, que pega la pasta. Este hallazgo podría ayudar a combatir tales enfermedades. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
Nuestra esperanza de vida es cada vez mayor y, como consecuencia, las enfermedades relacionadas con la edad son cada vez más frecuentes, entre ellas las neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson. Estas enfermedades cerebrales están causadas por depósitos de estructuras proteínicas nocivas formadas por las denominadas proteínas amiloides mal plegadas. Tienen forma de fibras o espaguetis. Todavía no existe una terapia eficaz para prevenir o eliminar estos depósitos.
Sin embargo, una molécula endógena llamada espermina está despertando esperanzas. Según han descubierto en experimentos los investigadores dirigidos por Jinghui Luo, jefe del estudio, del Centro de Ciencias de la Vida del Instituto Paul Scherrer PSI, esta sustancia es capaz de prolongar la vida de los pequeños nematodos, mejorar su movimiento en la vejez y fortalecer las centrales energéticas de las células: las mitocondrias. En concreto, los investigadores han observado cómo la espermina ayuda a las defensas del propio organismo a deshacerse de los depósitos de proteínas amiloides que dañan los nervios.
Los nuevos hallazgos podrían servir de base para desarrollar nuevas terapias contra este tipo de enfermedades.
Un mediador central de los procesos celulares
La espermina es una sustancia vital para el organismo. Pertenece a las llamadas poliaminas, que son moléculas orgánicas relativamente pequeñas. La espermina debe su nombre al líquido seminal de los espermatozoides, ya que se encuentra en concentraciones especialmente elevadas en los espermatozoides y fue descubierta por primera vez hace más de 150 años. Sin embargo, también se encuentra en muchas células del organismo, especialmente en las activas y capaces de dividirse.
La espermina favorece la movilidad y la actividad de las células y controla numerosos procesos. Sobre todo, interactúa con los ácidos nucleicos del material genético y regula así la selección de genes y su conversión en proteínas. De este modo, garantiza que las células puedan crecer, dividirse y, en última instancia, morir correctamente. La espermina también tiene una importancia fundamental para un importante proceso celular denominado "condensación biomolecular": determinadas macromoléculas, como las proteínas y los ácidos nucleicos, se segregan y se acumulan en gotitas dentro de la célula, por así decirlo, para que puedan tener lugar allí reacciones importantes.
En relación con enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson, ya ha habido indicios de que la espermina puede proteger las células nerviosas y aliviar la pérdida de memoria relacionada con la edad. Sin embargo, hasta ahora se carecía de una comprensión más precisa de cómo interviene en los procesos que dañan los nervios para poder obtener de ello posibles beneficios médicos.
Apoyo a la eliminación de residuos celulares
El grupo de Jinghui Luo ha investigado esto con más detalle. Además de la microscopía óptica, los investigadores también utilizaron el método de medición de dispersión SAXS en la propia Swiss Light Source SLS del PSI para arrojar luz sobre la dinámica molecular de los procesos. Las investigaciones se llevaron a cabo tanto en un capilar de vidrio (in vitro) como en organismos vivos (in vivo). El nematodo C. elegans sirvió de organismo modelo.
Resultó que la espermina hace que las proteínas dañinas se acumulen mediante condensación biomolecular y se agrupen hasta cierto punto. Esto facilita un proceso llamado autofagia, que tiene lugar de forma rutinaria en nuestras células: Envuelve las proteínas dañadas o innecesarias en pequeñas vesículas de membrana y las descompone de forma segura con enzimas: un proceso de reciclaje natural, por así decirlo.
"La autofagia puede manejar con mayor eficacia los cúmulos de proteínas más grandes", afirma Luo, líder del estudio. "Y la espermina es el agente aglutinante, por así decirlo, que une los filamentos. Sólo hay fuerzas eléctricas débilmente atractivas entre las moléculas que las organizan, pero no las unen firmemente."
El conjunto, dice Luo, también puede imaginarse como un plato de espaguetis. "La espermina es como un queso que une los fideos largos y finos sin pegarlos, lo que facilita su digestión".
Buscando la combinación adecuada de ingredientes
La espermina también tiene efectos sobre otras enfermedades, como el cáncer. También en este caso es necesario seguir investigando para aclarar los mecanismos implicados, lo que permitiría concebir enfoques terapéuticos basados en la espermina. Además de la espermina, hay muchas otras poliaminas que también desempeñan funciones importantes en el organismo y, por tanto, son de interés médico. Por tanto, la investigación en este campo aún tiene mucho potencial. "Si entendemos mejor los procesos subyacentes", dice Luo, "podremos cocinar platos más sabrosos y digeribles, por así decirlo, porque entonces sabremos exactamente qué especias en qué dosis hacen que la salsa sea especialmente sabrosa".
En esta búsqueda también se utiliza la inteligencia artificial, que puede calcular combinaciones prometedoras de "ingredientes para la salsa" mucho más rápidamente basándose en todos los datos disponibles. Según Luo, los métodos de dispersión con resolución temporal y las imágenes de alta resolución que pueden representar estos procesos en tiempo real y hasta el nivel subcelular también son importantes para estos y otros estudios posteriores. Aparte del PSI, estas técnicas sólo están disponibles en unas pocas instalaciones de sincrotrón del mundo.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Xun Sun, Debasis Saha, Xue Wang, Cecilia Mörman, Rebecca Sternke-Hoffmann, Juan Atilio Gerez, Fátima Herranz-Trillo, Roland Riek, Wenwei Zheng, Jinghui Luo; "Spermine modulation of Alzheimer’s Tau and Parkinson’s α-synuclein: implications for biomolecular condensation and neurodegeneration"; Nature Communications, Volume 16, 2025-11-21
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