1. Chaperonas moleculares :Las neuronas expresan varias chaperonas moleculares que ayudan en el plegamiento, ensamblaje y estabilización de proteínas recién sintetizadas. Estas chaperonas, como las proteínas de choque térmico (HSP) y las proteínas disulfuro isomerasas (PDI), ayudan a prevenir el plegamiento incorrecto y la agregación de proteínas.
2. Degradación de proteínas asociada al RE (ERAD) :El retículo endoplásmico (RE) es el sitio principal de síntesis y plegamiento de proteínas en las neuronas. ERAD es una vía de control de calidad que identifica y elimina proteínas mal plegadas del RE. Las proteínas mal plegadas se retrotranslocan desde el RE al citoplasma, se ubiquitinan y posteriormente se degradan por el proteosoma.
3. Autofagia :La autofagia es un proceso celular que implica la degradación y el reciclaje de componentes celulares, incluidas las proteínas mal plegadas. Las neuronas utilizan la autofagia para eliminar proteínas de larga vida y orgánulos dañados. Dos formas principales de autofagia son la macroautofagia y la autofagia mediada por chaperonas (CMA). En la macroautofagia, las proteínas mal plegadas son secuestradas en vesículas de doble membrana llamadas autofagosomas, que luego se fusionan con los lisosomas para su degradación. CMA se dirige específicamente a proteínas solubles mal plegadas para su degradación por chaperonas y lisosomas.
4. Sistema Ubiquitina-Proteasoma :El sistema ubiquitina-proteasoma es una vía celular responsable de la degradación de proteínas mal plegadas y dañadas. En las neuronas, las proteínas mal plegadas se marcan con ubiquitina, un pequeño modificador de proteínas, mediante enzimas específicas llamadas ubiquitina ligasas E3. Las proteínas ubiquitinadas luego son reconocidas y degradadas por el proteosoma, un gran complejo proteico que descompone las proteínas en pequeños péptidos.
5. Redes de homeostasis de proteínas :Las neuronas tienen redes integradas que coordinan el plegamiento de proteínas, el control de calidad y las vías de degradación. Estas redes involucran varios factores de transcripción que responden al estrés, como el factor de choque térmico 1 (HSF1) y vías de señalización que regulan la expresión de chaperonas, componentes ERAD y proteínas relacionadas con la autofagia.
6. Respuestas neuronales al estrés :Las neuronas pueden activar respuestas específicas al estrés para hacer frente a la acumulación de proteínas mal plegadas. Estas respuestas incluyen la respuesta de proteína desplegada (UPR) y la respuesta integrada al estrés (ISR), que tienen como objetivo restaurar la homeostasis de las proteínas, reducir el plegamiento incorrecto y prevenir la muerte celular.
La desregulación de estos mecanismos de control de la calidad de las proteínas puede provocar la acumulación de proteínas mal plegadas y contribuir al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson. Comprender cómo las células nerviosas controlan las proteínas mal plegadas proporciona información para estrategias terapéuticas destinadas a prevenir o revertir el mal plegamiento de las proteínas y la neurodegeneración.
