Descubren proteína clave en la formación de mielina que podría ser blanco terapéutico para enfermedades neurológicas

Neurona

Un estudio pionero liderado por los doctores Bo Hu y Jun Li, del Hospital Houston Methodist, ha identificado a la proteína PAK2 como un regulador esencial en la mielinización de los nervios periféricos. Este hallazgo no solo aporta una pieza clave al entendimiento de cómo se forma la mielina, sino que además abre nuevas posibilidades terapéuticas para tratar enfermedades neurológicas causadas por una mielinización defectuosa.

La investigación, publicada en la revista Brain, se centró en el papel que desempeña PAK2 (quinasa activada por p21 tipo 2) en las células de Schwann, que son las encargadas de recubrir los nervios periféricos con mielina. Esta vaina de mielina es fundamental para una transmisión rápida y eficiente de las señales nerviosas. Cuando este recubrimiento falla o se daña, pueden aparecer trastornos neurológicos con síntomas que van desde debilidad muscular hasta pérdida de sensibilidad o dolor.

Un modelo genético que revela el rol de PAK2

Para estudiar la función de PAK2, el equipo científico desarrolló un modelo de ratón en el que esta proteína fue eliminada específicamente en las células de Schwann. Los animales resultantes presentaron graves problemas de movimiento y crecimiento desde edades muy tempranas.

“Eliminamos PAK2 en las células de Schwann y observamos una hipomielinización severa, junto con una reducción en la velocidad de conducción nerviosa y alteraciones en el comportamiento,” explica el Dr. Hu. “Lo más llamativo fue que muchas de estas células no lograban completar la fase de clasificación axonal, una etapa clave en el inicio de la formación de mielina.”

La importancia funcional de PAK2 se confirmó cuando los investigadores reintrodujeron la proteína en estas células mediante un sistema de entrega por lentivirus. Esta intervención revirtió los efectos negativos en los ratones, pero solo funcionó cuando la proteína PAK2 estaba activa —es decir, cuando mantenía su capacidad como quinasa. Una versión mutada sin esta actividad no logró restaurar la mielinización, lo que demuestra que la función enzimática de PAK2 es esencial.

PAK2, un nodo central en las señales de mielinización

El estudio también evidenció que PAK2 actúa como un punto de integración de varias vías de señalización celular que promueven la formación de mielina. Entre las moléculas que influyen en su activación están la neuregulina-1 y la proteína priónica, ambas ya conocidas por su papel en el desarrollo del sistema nervioso.

Un hallazgo especialmente novedoso fue que los lípidos presentes en la mielina también pueden modular la actividad de PAK2. Algunos la aumentan, mientras que otros la inhiben. Esta capacidad de los lípidos para influir en PAK2 sugiere que podrían utilizarse como herramientas terapéuticas para ajustar el proceso de mielinización, por ejemplo, mediante la administración de ciertos tipos de lípidos o modificaciones específicas en la dieta.

Implicaciones en enfermedades neurológicas

Los investigadores del Hospital Houston Methodist también exploraron el comportamiento de PAK2 en un modelo animal del síndrome de Charcot-Marie-Tooth, una enfermedad hereditaria que afecta los nervios periféricos. En este modelo, se observó una disminución en la actividad de PAK2, lo que refuerza la idea de que esta proteína puede ser un blanco terapéutico para tratar trastornos en los que la mielinización está comprometida.

“El hecho de que PAK2 esté menos activa en este tipo de neuropatías sugiere que podríamos desarrollar tratamientos que reactiven su función, con el potencial de mejorar los síntomas y la progresión de estas enfermedades”, añade el Dr. Hu.

Un factor exclusivo de las células de Schwann

Otro aspecto importante del estudio es que la eliminación de PAK2 en neuronas no causó efectos negativos, lo que indica que su función está específicamente ligada a las células de Schwann. Esto significa que PAK2 permite que estas células, de forma autónoma, regulen procesos vitales de reparación y mantenimiento del sistema nervioso periférico, como ocurre después de una lesión nerviosa.

Sorprendentemente, a pesar de su gran similitud estructural con otra quinasa llamada PAK1, la eliminación de esta última no provocó ningún problema detectable en la mielinización. Esto sugiere que, aunque PAK1 y PAK2 comparten una estructura muy parecida, su función dentro de las células es claramente distinta.

Un avance con miras al futuro

Este trabajo representa un avance significativo en la comprensión de los mecanismos moleculares que rigen la mielinización en el sistema nervioso periférico. Al identificar a PAK2 como una proteína clave en este proceso, los investigadores han abierto una vía para el desarrollo de nuevos tratamientos que podrían beneficiar a pacientes con enfermedades neurológicas actualmente sin cura.