Un estudio coordinado desde la UAB, realizado a partir de modelos informáticos y cultivos de células humanas, demuestra que la dinorfina grande, un péptido opiáceo endógeno, protege a las neuronas de los efectos citotóxicos de la acumulación de β-amiloide.
Uno de los rasgos característicos de la enfermedad de Alzheimer es que el péptido β-amiloide, una molécula que se encuentra en el interior de las neuronas y que tiene funciones muy diversas, se pliega mal y empieza a acumularse. Este proceso, que acaba provocando la muerte de las neuronas, va ligado a una serie de otras alteraciones celulares, que a menudo es difícil determinar si son causa o consecuencia. Un ejemplo es el caso de la desregulación de un tipo de dinorfina.
Las dinorfinas son péptidos opiáceos del propio cuerpo que juegan un papel clave en muchas vías cerebrales. Se localizan en diferentes áreas del cerebro, como el hipocampo, la amígdala o el hipotálamo, y participan en procesos de memoria, control de las emociones, estrés y dolor, entre otros. Además, varios estudios han demostrado su implicación en la epilepsia, el ictus, las adicciones, la depresión o la esquizofrenia.
Ahora, en un estudio publicado en la revista Computational and Structural Biotechnology Journal, un grupo de investigación liderado por Àlex Perálvarez-Marín, investigador en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y en el Institut de Neurociències de la UAB, ha estudiado a partir de modelos informáticos y cultivos celulares qué interacciones puede haber entre el péptido β-amiloide y la dinorfina grande, para determinar su papel en la acumulación de β-amiloide.
“El péptido β-amiloide está cargado negativamente y, en cambio, las dinorfinas lo están positivamente. Puesto que lo positivo interacciona con lo negativo y sabíamos que ambos péptidos están localizados en el mismo sitio, pensamos que podía ser interesante estudiar las dos moléculas conjuntamente”, explica el Dr. Perálvarez-Marín. Los resultados demuestran que, por las características físico-químicas de la dinorfina grande, su presencia dificulta la interacción amiloide y la formación de agregados de péptido β-amiloide, aparte de promover un efecto neuroprotector.
Además, gracias al modelado computacional, se han obtenido pistas de qué regiones de la dinorfina grande interactúan con el péptido β-amiloide. "Desde una perspectiva de investigación básica, se abre una ventana de intervención terapéutica contra la enfermedad de Alzheimer, donde el diseño de péptidos terapéuticos podría suponer un avance para detener fenómenos de agregación amiloide", concluye el Dr. Perálvarez-Marín.
El artículo plantea nuevos abordajes en la búsqueda de tratamientos para la enfermedad de Alzheimer, dirigidos al diseño de péptidos terapéuticos basados en la dinorfina grande, y propone explorar las ventajas propias de un neuropéptido endógeno, capaz de atravesar la barrera hematoencefálica para llegar al cerebro e imposibilitar la agregación amiloidea.
Imagen: El equipo de investigación que ha llevado a cabo el estudio, en el Institut de Neurociències de la UAB. Alex Perálvarez-Marín es el tercero por la izquierda. (INc-UAB)
Referencia: Lucía Gallego-Villarejo, Cecilia Wallin, Sylwia Król, Jennifer Enrich-Bengoa, Albert Suades, Marcel Aguilella-Arzo, María José Gomara, Isabel Haro, Sebastian Wärmlander, Francisco J Muñoz, Astrid Gräslund, Alex Perálvarez. Big dynorphin es neuroprotector scaffold against amyloid β-peptide aggregation and cell toxicity Comput Struct Biotechnol J. 2022 Oct 14;20:5672-5679. doi: 10.1016/j.csbj.2022.10.014. eCollection 2022.
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