Observan por primera vez el desencadenante del párkinson en el tejido cerebral

"El párkinson te parte en dos. No soy la que era, pero sigo adelante"

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Los científicos han visualizado y cuantificado, por primera vez, directamente los grupos de proteínas que se cree que desencadenan el párkinson, lo que marca un avance importante en el estudio de la enfermedad neurológica de más rápido crecimiento en el mundo. 

La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo progresivo que inicialmente causa la pérdida de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra, lo que resulta en un trastorno del movimiento que consiste en temblores, bradicinesia y rigidez.

La patología se extiende a lo largo de varios años, afectando múltiples regiones cerebrales y provocando demencia, trastornos neuropsiquiátricos, autonómicos y del sueño. Patológicamente, la EP se caracteriza por la pérdida neuronal acompañada de la acumulación de microagregados de α-sinucleína llamados cuerpos y neuritas de Lewy. Las morfologías de estas estructuras suelen ser neuríticas (~5-10 μm de longitud) o redondas (~5-20 μm de diámetro), como documenta una investigación. y se han observado en densidades variables en diferentes regiones cerebrales según el estadio de la enfermedad.

Como apunta un ensayo de Neurobiology of Aging, estas estructuras constituyen la base de los criterios de estadificación diagnóstica de la EP. Otra evidencia que implica a la α-sinucleína en la EP surge de la observación de que las mutaciones o reordenamientos genéticos en SNCA, el gen que codifica la proteína α-sinucleína, causan EP autosómica dominante de inicio temprano, y las variantes en el gen SNCA aumentan el riesgo de EP esporádica. La agregación proteica se produce mediante el autoensamblaje de la α-sinucleína monomérica en pequeños conjuntos proteicos, que experimentan crecimiento y conversión estructural a especies intermedias solubles, adquiriendo gradualmente una estructura de lámina β cruzada.

Los detalles del hallazgo

Los pequeños grupos de proteína, comentados al inicio de este estudio, llamados oligómeros de alfa-sinucleína, han sido considerados durante mucho tiempo los posibles culpables de que la enfermedad de Parkinson comience a desarrollarse en el cerebro, pero hasta ahora, han evadido la detección directa en el tejido cerebral humano.

Investigadores de la Universidad de Cambridge, la UCL, el Instituto Francis Crick (todos en Reino UNido) y la Politécnica de Montreal (Montral) han desarrollado una técnica de imágenes que les permite ver, contar y comparar oligómeros en el tejido cerebral humano, un desarrollo que, según los cientíifics, es "como poder ver las estrellas a plena luz del día".

Sus resultados, publicados en la revista Nature Biomedical Enginerin, podrían ayudar a desentrañar los mecanismos por los cuales el párkinson se propaga a través del cerebro y apoyar el desarrollo de diagnósticos y posibles tratamientos.

Para 2050, se prevé que el número de personas con la patología en todo el mundo se duplique hasta alcanzar los 25 millones. Si bien existen medicamentos que pueden ayudar a aliviar algunos de los síntomas, como el temblor y la rigidez, no existen fármacos que puedan ralentizar o detener la enfermedad en sí.

Durante más de un siglo, los médicos han reconocido el párkinson por la presencia de grandes depósitos de proteínas llamados cuerpos de Lewy. Sin embargo, los científicos sospechaban que oligómeros más pequeños y de formación precoz podrían causar el daño a las células cerebrales. Hasta ahora, estos oligómeros eran simplemente demasiado pequeños para ser vistos: apenas medían unos pocos nanómetros de longitud.

"Los cuerpos de Lewy son el sello distintivo del párkinson, pero básicamente indican dónde se ha desarrollado la enfermedad, no dónde se encuentra actualmente”, ha afirmado en un ccmunicado el profesor Steven Lee, del Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge, quien codirigió la investigación. Y ha insistido: "Si pudiéramos observar el párkinson en sus primeras etapas, nos revelaría mucho más sobre cómo se desarrolla la enfermedad en el cerebro y cómo podríamos tratarla".

La nueva técnica

Ahora, Lee y sus colegas han desarrollado una técnica, denominada ASA-PD (Detección Avanzada de Agregados para la Enfermedad de Parkinson), que utiliza microscopía de fluorescencia ultrasensible para detectar y analizar millones de oligómeros en tejido cerebral post mortem. Dado que los oligómeros son tan pequeños, su señal es extremadamente débil. La ASA-PD maximiza la señal a la vez que reduce el ruido de fondo, aumentando drásticamente la sensibilidad hasta el punto de permitir la observación y el estudio de oligómeros individuales de alfa-sinucleína.

"Esta es la primera vez que hemos podido observar oligómeros directamente en tejido cerebral humano a esta escala: es como ver estrellas a plena luz del día. Abre nuevas puertas en la investigación del párkinson", ha declarado la Dra. Rebecca Andrews, coautora principal y quien dirigió el trabajo durante su etapa postdoctoral en el laboratorio de Lee.

Con muestras de tejido cerebral

El equipo examinó muestras de tejido cerebral post mortem de personas con párkinson y las comparó con individuos sanos de edad similar. Descubrieron la presencia de oligómeros tanto en cerebros sanos como en aquellos con párkinson. La principal diferencia entre los cerebros con y sin enfermedad residía en el tamaño de los oligómeros, que eran más grandes, brillantes y numerosos en las muestras con enfermedad, lo que sugiere una relación directa con la progresión del párkinson.

El equipo también descubrió una subclase de oligómeros que aparecieron sólo en pacientes que podrían ser los primeros marcadores visibles de la enfermedad, potencialmente años antes de que aparezcan los síntomas.

Las observaciones

"Este método no solo nos proporciona una instantánea Ofrece un atlas completo de cambios proteicos en el cerebro, y tecnologías similares podrían aplicarse a otras enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer y la enfermedad de Huntington. Los oligómeros han sido como encontrar una aguja en un pajar, pero ahora que sabemos dónde están, podrían ayudarnos a identificar tipos de células específicos en ciertas regiones del cerebro", ha puntualizado el profesor Lucien Weiss, de la Politécnica de Montreal, quien también codirigió la investigación.

“La única manera real de comprender qué sucede en las enfermedades humanas es estudiar el cerebro humano directamente, pero debido a su enorme complejidad, esto supone un gran desafío. Esperamos que superar esta barrera tecnológica nos permita comprender por qué, dónde y cómo se forman los grupos de proteínas y cómo esto altera el entorno cerebral y conduce a la enfermedad, ha comunicado firmó la profesora Sonia Gandhi, del Instituto Francis Crick, quien codirigió la investigación.