Dr. Alex Jimenez, Quiropráctico de El Paso
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Plegamiento de proteínas y enfermedad neurológica

A menudo pensamos que las proteínas son nutrientes que se encuentran en los alimentos que comemos y el componente principal de los músculos, sin embargo, las proteínas son moléculas microscópicas ubicadas dentro de las células que en realidad desempeñan una variedad de funciones fundamentales. La función de una proteína depende de su forma, y ​​cuando la formación de proteínas se torna mal, las proteínas deformadas resultantes pueden causar numerosos problemas de salud, como cuando las proteínas descuidan sus roles esenciales o cuando forman un desorden pegajoso dentro de las células. La formación de proteínas es un procedimiento propenso a errores y los errores en el camino se han asociado con enfermedades neurológicas.  

 

Hay aproximadamente 20,000 a más de 100,000 tipos únicos de proteínas que se encuentran dentro de una célula humana común. ¿Porqué tantos? Las proteínas son los caballos de batalla de la célula humana. A modo de ejemplo, varias de estas proteínas son estructurales, otorgan rigidez y rigidez a las neuronas o tejidos musculares delgados. Otras proteínas los transportan a nuevos lugares y se unen a moléculas específicas y otros catalizan las respuestas. Una propiedad de las proteínas es posible a través de la diversidad y especificidad en su papel cuando se pliegan.  

 

Por qué las proteínas se pliegan en una forma funcional

 

Una proteína generalmente comienza en la célula como una cadena larga de aproximadamente bloques de construcción 300 conocidos como aminoácidos. Hay 22 diferentes tipos de aminoácidos y su orden decide qué cadena de proteínas se plegará sobre sí misma. Después del plegado, generalmente se formarán dos tipos de estructuras. Varias regiones de la cadena de proteínas se enrollan en formaciones parecidas a resbaladizas conocidas como "hélices alfa", mientras que otras regiones se pliegan en patrones de zigzag conocidos como "láminas beta", que se asemejan a los pliegues de un abanico de papel.  

 

Ambas estructuras pueden interactuar para formar estructuras complejas. En una estructura proteica, muchas láminas beta se envuelven para formar un tubo hueco. El tubo también es generalmente corto donde la estructura general se asemeja a las serpientes (hélices alfa) que salen de una lata (tubo de lámina beta). Además, varias otras estructuras de proteínas con nombres descriptivos incluyen el "barril beta", que la "hélice beta", la "herradura alfa / beta", así como el "pliegue de gelatina".  

 

Estas estructuras intrincadas permiten a las proteínas realizar su variedad de funciones en la célula. La proteína "serpientes en una lata", cuando se incrusta en una membrana celular, crea un tubo que permite el tráfico dentro y fuera de las células. Otras proteínas forman contornos con bolsillos conocidos como "sitios activos" que están perfectamente formados para unirse a una determinada molécula como una cerradura y una llave. Al doblarse en diferentes formas, las proteínas pueden realizar diferentes funciones. Para establecer una analogía, todos los vehículos están hechos de acero, mientras que un autobús, un camión volquete, una grúa o un Zamboni están diseñados para ejecutar sus propias tareas, sin embargo, las carreras se ganan por la forma resbaladiza de un auto de carreras.  

 

Por qué a veces falla el plegamiento de proteínas

 

El plegamiento de proteínas finalmente permite que una proteína tome una forma funcional, sin embargo, es un procedimiento complejo que a veces puede fallar. Según estudios de investigación, el plegamiento de proteínas puede salir mal debido a tres razones principales:  

 

  1. Una persona puede tener una mutación que afecta a un aminoácido en la cadena de proteínas, lo que dificulta que una proteína específica localice su pliegue preferido o estado "nativo". Así es para las mutaciones, como las que contribuyen a la fibrosis quística o la anemia falciforme. Estas mutaciones se encuentran en la secuencia de ADN o "gen" que codifica una proteína especial. Por lo tanto, este tipo de mutaciones hereditarias afectan solo esa proteína y su función relacionada.
  2. Por otro lado, la falla de plegamiento de proteínas puede verse como un procedimiento continuo y mucho más general que afecta a varias proteínas. Cuando se hacen proteínas, la estructura que lee las instrucciones del ADN para producir las largas cadenas de aminoácidos puede cometer errores. Los investigadores estiman que el ribosoma comete errores en 1 en cada proteína 7. Estos errores pueden hacer que las proteínas que, como resultado, estén inclinadas a continuar plegándose de manera incorrecta.
  3. A pesar de que una cadena de aminoácidos no tiene mutaciones ni errores, es posible que no alcance su forma plegada preferida porque las proteínas no se pliegan correctamente el 100 por ciento de su tiempo. El plegamiento de proteínas se vuelve mucho más difícil si las condiciones en la célula cambian debido a factores externos como la temperatura y la acidez.

 

Un colapso en el plegamiento de proteínas puede causar una variedad de enfermedades neurológicas y los investigadores plantean la hipótesis de que muchos problemas de salud están asociados con problemas de plegamiento. Existen dos problemas en las células que no se pliegan correctamente.  

 

Un tipo de problema, conocido como "pérdida de función", se produce cuando una proteína en particular no se pliega correctamente, lo que provoca la falta de "funciones especializadas" necesarias para desempeñar un papel particularmente importante. A modo de ejemplo, imagine que una proteína plegada correctamente tiene la forma de unirse a una toxina y dividirla en compuestos nocivos. Sin suficiente proteína accesible, la toxina se acumulará a niveles dañinos. En otro caso, una proteína puede ser responsable de metabolizar el azúcar que luego puede ser utilizada por la célula para obtener energía. La célula crecerá debido a la falta de energía si no se tiene acceso suficiente a esta proteína. La razón por la cual la célula se enferma, en estos casos, se debe a la falta de una proteína funcional plegada particular. La fibrosis quística, la enfermedad de Tay-Sachs, el síndrome de Marfan y algunos tipos de cáncer son ejemplos de problemas de salud que se producen cuando un tipo de proteína no puede cumplir su función. ¿Quién sabía que un tipo de proteína de miles puede ser tan significativo?  

 

El plegamiento de proteínas también puede afectar la salud y el bienestar general de la célula, independientemente de la utilización de la proteína. Cuando las proteínas no se pliegan en su estado funcional, las proteínas consecuentemente mal plegadas podrían contorsionarse en formas que son perjudiciales para el entorno celular lleno de gente. La mayoría de las proteínas tienen aminoácidos pegajosos que “odian el agua” y los entierran profundamente dentro de su propio núcleo. Las proteínas mal plegadas utilizan estas partes en su exterior, como un dulce cubierto de chocolate que ha sido aplastado para revelar un centro pegajoso. Estas proteínas mal plegadas comúnmente se unen para formar grupos conocidos como "agregados". Los investigadores descubrieron que la acumulación de proteínas mal plegadas juega un papel fundamental en varias enfermedades neurológicas, incluidas la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington y la enfermedad de Lou Gehrig (ALS), Sin embargo, los investigadores todavía están trabajando para descubrir exactamente cómo estas moléculas mal plegadas afectan el bienestar de las células.  

 

Una proteína mal plegada finalmente se destaca del resto y merece especial atención. La proteína "priónica" en la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, también conocida como enfermedad de las vacas locas, es una ilustración de una proteína mal plegada que se volvió corrupta. Esta proteína no está simplemente plegada de manera irreversible, sin embargo, también transforma otras proteínas funcionales en una condición retorcida similar.  

 

Cómo las células protegen de las proteínas mal plegadas

 

Estudios de investigación recientes han demostrado que el plegamiento incorrecto de las proteínas a menudo ocurre dentro de las células. Afortunadamente, las células también cuentan con muchos sistemas y están acostumbradas a hacer frente a este problema replegando o destruyendo formaciones de proteínas aberrantes. Apropiadamente conocidas como chaperonas, estas estructuras acompañan a las proteínas a lo largo del procedimiento de plegado, mejorando las probabilidades de que una proteína se doble correctamente e incluso permitiendo que varias proteínas mal plegadas tengan la oportunidad de replegarse. Las chaperonas son proteínas en sí mismas. Hay muchos tipos distintos de acompañantes. Algunas chaperonas proporcionan seguridad a las proteínas, aisladas de otras moléculas. La producción de muchas chaperonas se fomenta cuando una célula se encuentra con altas temperaturas u otros estados que, en última instancia, pueden dificultar el plegamiento de las proteínas, por lo que se les proporciona a estas chaperonas el alias, "proteínas de choque térmico".  

 

La siguiente línea de defensa celular contra proteínas mal plegadas se conoce como proteasoma. Si las proteínas mal plegadas permanecen en la célula, serán destruidas por esta estructura, que mastica las proteínas y las escupe. El proteasoma es similar a un centro, lo que permite que la célula reutilice aminoácidos para crear proteínas. El proteasoma en sí no es una proteína única, sino muchas que actúan colectivamente. Las proteínas frecuentemente interactúan para formar estructuras más grandes. A modo de ejemplo, la cola de un espermatozoide humano es una estructura hecha de varios tipos de proteínas que trabajan juntas para producir un motor rotativo que impulsa el esperma.  

 

Resumen de plegamiento y plegamiento de proteínas

 

¿Por qué algunas proteínas mal plegadas pueden evadir sistemas como las chaperonas y el proteasoma? ¿Cómo pueden las enfermedades neurológicas mencionadas anteriormente ser causadas por proteínas pegajosas mal plegadas? ¿Algunas proteínas se pliegan más a menudo que otras? Estas preguntas están a la vanguardia de los estudios de investigación que buscan comprender los problemas de salud que finalmente resultan si el plegamiento de proteínas falla y la biología de las proteínas. El amplio mundo de las proteínas, utilizando su gran variedad de formas, otorga a las células capacidades que permiten que exista la vida y permiten su diversidad (por ejemplo, las diferencias entre las células oculares, cutáneas, pulmonares o cardíacas, y también las diferencias entre especies) . Pero tal vez esta sea una de las muchas razones por las cuales la palabra "proteína" proviene de la palabra griega "protas", que significa "de importancia primaria" y de hecho parece ser.  

 

El plegamiento de proteínas es un proceso fisicoquímico complejo por el cual una proteína se "pliega" o asume una forma funcional para poder realizar su función biológica. Las proteínas son nutrientes que obtenemos de los alimentos que comemos y se consideran uno de los principales componentes de los músculos, sin embargo, las proteínas desempeñan una amplia variedad de funciones fundamentales en el cuerpo humano. Según los estudios de investigación, el plegamiento de proteínas puede causar una variedad de problemas de salud, incluidas las enfermedades neurológicas. - Dr. Alex Jimenez DC, CCST Insight

 


 

Dieta y ejercicio para enfermedades neurológicas

 

 


 

El propósito del artículo anterior es describir el plegamiento de proteínas y cómo se asocia con enfermedades neurológicas. Las enfermedades neurológicas están asociadas con el cerebro, la columna vertebral y los nervios. El alcance de nuestra información se limita a cuestiones de salud quiropráctica, musculoesquelética y nerviosa, así como a artículos, temas y debates sobre medicina funcional. Para seguir discutiendo el tema anterior, no dude en preguntarle al Dr. Alex Jiménez o contáctenos en 915-850-0900 .  

 

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Discusión de tema adicional: dolor crónico

 

El dolor repentino es una respuesta natural del sistema nervioso que ayuda a demostrar posibles lesiones. A modo de ejemplo, las señales de dolor viajan desde una región lesionada a través de los nervios y la médula espinal hasta el cerebro. El dolor generalmente es menos intenso a medida que la lesión se cura, sin embargo, el dolor crónico es diferente al tipo promedio de dolor. Con dolor crónico, el cuerpo humano continuará enviando señales de dolor al cerebro, independientemente de si la lesión se ha curado. El dolor crónico puede durar varias semanas o incluso varios años. El dolor crónico puede afectar enormemente la movilidad de un paciente y puede reducir la flexibilidad, la fuerza y ​​la resistencia.

 

 


 

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