O mutaţie genetică neidentificată anterior într-o proteină mică oferă o protecţie semnificativă împotriva bolii Parkinson şi indicând o nouă direcţie pentru explorarea unor potenţiale tratamente, potrivit unui nou studiu al Facultăţii de gerontologie a Universităţii americane din California (USC). Varianta benefică este o microproteină mitocondrială care ar putea fi esenţială pentru dezvoltarea unor viitoare intervenţii farmaceutice.
S-a constatat că varianta, localizată într-o microproteină mitocondrială denumită SHLP2, oferă o protecţie ridicată împotriva bolii Parkinson; persoanele care prezintă această mutaţie au o probabilitate de două ori mai mică de a dezvolta boala decât cele care nu o poartă.
Descoperirile au fost publicate miercuri, 3 ianuarie, în revista Molecular Psychiatry.
Forma variantă a proteinei este relativ rară şi se găseşte în principal la persoanele de origine europeană.
Descoperită pentru prima dată de cercetătorii de la USC în 2016, SHLP2 este produsă în mitocondriile celulei.
Cercetările anterioare ale laboratorului american au stabilit că SHLP2 este asociată cu protecţia împotriva bolilor legate de îmbătrânire, inclusiv a cancerului, şi că nivelurile microproteinei se modifică la pacienţii cu boala Parkinson; acestea cresc pe măsură ce organismul încearcă să contracareze patologia bolii, dar adesea nu reuşesc să organizeze o producţie suplimentară pe măsură ce boala progresează.
„Acest studiu avansează cunoştinţele cu privire la motivele pentru care oamenii ar putea să se îmbolnăvească de Parkinson şi la modul în care am putea dezvolta noi terapii pentru această boală devastatoare", a declarat într-un comunicat, Pinchas Cohen, profesor de gerontologie, medicină şi ştiinţe biologice şi autor principal al studiului.
Întrucât majoritatea cercetărilor se fac pe genele bine stabilite care codifică proteine în nucleu, studiul subliniază relevanţa explorării microproteinelor derivate din mitocondrii ca o nouă abordare pentru prevenirea şi tratarea bolilor de îmbătrânire, a precizat cercetătorul american.
Pentru acest studiu, echipa a condus o serie de experimente care au valorificat descoperirea microproteinelor dezvoltată de laborator, prin analize bazate pe cantităţi mari de date pentru a identifica variantele implicate în boli.
Mii de subiecţi umani din cadrul mai multor studii (Health & Retirement Study, Cardiovascular Health Study şi Framingham Heart Study) au fost examinaţi pentru varianta SHLP2.
Comparând variantele genetice din ADN-ul mitocondrial la pacienţii cu boala Parkinson şi la martori, cercetătorii au descoperit o variantă extrem de protectoare, întâlnită la 1% dintre europeni, care a redus riscul de boală Parkinson de două ori, cu o medie de 50% la aceste cazuri.
În continuare, cercetătorii de la USC au demonstrat că această variantă naturală are ca rezultat o modificare a secvenţei de aminoacizi şi a structurii proteice a SHLP2.
Mutaţia - un polimorfism nucleotidic unic (SNP), altfel spus o modificare a unei singure litere din codul genetic al proteinei - este în esenţă o variantă de „câştig de funcţie", asociată cu o expresie crescută a SHLP2 care face ca microproteina să fie mai stabilă.
Potrivit constatărilor, varianta SHLP2 are o stabilitate ridicată în comparaţie cu tipul mai comun şi oferă o protecţie sporită împotriva disfuncţiei mitocondriale.
Echipa de cercetători a reuşit să utilizeze tehnici de spectrometrie de masă ţintite pentru a identifica prezenţa micii peptide în neuroni şi a descoperit că SHLP2 se leagă în mod specific de o enzimă din mitocondrii numită complexul mitocondrial 1.
Această enzimă este esenţială pentru viaţă, iar declinul funcţiei sale a fost asociat nu numai cu boala Parkinson, ci şi cu accidentele vasculare cerebrale (AVC) şi atacurile de cord (infarct miocardic).
Stabilitatea crescută a variantei SHLP2 înseamnă că microproteina se leagă de complexul mitocondrial 1 într-un mod mai stabil, previne declinul activităţii enzimei şi, astfel, reduce disfuncţia mitocondrială.
Beneficiile formei mutante a SHLP2 au fost observate atât în experimentele in vitro pe mostre de ţesut uman, cât şi în modelele de şoareci ale bolii Parkinson, potrivit studiului.
Datele opbţinute de cercetătorii de la USC evidenţiază efectele biologice ale unei anumite variante genetice şi potenţialele mecanisme moleculare prin care această mutaţie poate reduce riscul de apariţie a bolii Parkinson.
Aceste descoperiri pot ghida dezvoltarea de terapii şi pot oferi bazele pentru înţelegerea altor mutaţii găsite în microproteinele mitocondriale, au evidenţiat cercetătorii americani.
