Científicos de la Universidad de Nijmegen y la Universidad de Twente en los Países Bajos han revelado que un entorno intracelular complejo puede contribuir a la formación de peligrosos agregados de proteínas que contribuyen a la enfermedad de Alzheimer. Las diminutas gotas de coacervado que acumulan proteínas potencialmente patógenas en su superficie desempeñan un papel clave en este mecanismo. Así lo informa un artículo publicado en la revista Science Advances.

Se sabe que en el entorno intracelular, como resultado de la separación de las fases líquidas, se forman gotas coacervadas u orgánulos sin membrana (NMO), gotas similares a un líquido que consisten en proteínas y ácidos nucleicos. Dichos orgánulos incluyen, por ejemplo, los nucléolos, los cuerpos de Cajal en el núcleo y los gránulos de estrés en el citoplasma. No existe una barrera física entre los orgánulos que no son de membrana y la solución circundante, lo que les permite intercambiar varios componentes y responder rápidamente a los cambios externos.

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Se ha demostrado que la separación de fases líquidas en sí misma puede contribuir potencialmente a la formación de agregados a partir de proteínas patógenas asociadas con la enfermedad de Alzheimer: beta-amiloides y tau. Los estudios de laboratorio han demostrado que en una solución de polietilenglicol, la proteína amiloidogénica α-sinucleína (αSyn) no solo puede condensarse, formando "gotitas", sino también formar agregados potencialmente patógenos. Sin embargo, dentro de las células vivas hay membranas y otros orgánulos que pueden promover la agregación e inhibirla.

También hay un mecanismo más general en el que las gotas de proteína acumulan moléculas, cuya concentración promedio en la célula es baja. En el nuevo trabajo, los científicos demostraron cómo las diferentes gotas de coacervado afectan la agregación de αSyn y su tasa utilizando gránulos de ribonucleoproteína (RNP) que contienen ARN y péptidos ricos en arginina; condensados heterotípicos que contienen polipéptidos no estructurados; y gotitas activas que contienen moléculas pequeñas.

Los experimentos han demostrado que la acumulación de αSyn en el interior o en la superficie de los coacervados siempre conduce a una mayor agregación en comparación con una solución homogénea. Por lo tanto, la adhesión de proteínas patogénicas asociadas con la enfermedad de Alzheimer a los NMO puede contribuir a su agregación acelerada en placas y fibrillas de amiloide, provocando la progresión de enfermedades neurodegenerativas. Sin embargo, en algunos casos, las gotas de coacervado podrían ralentizar la agregación de las proteínas, lo que se explica por la relativa estabilización de la estructura de estas últimas.