Se encuentra un vínculo prometedor entre diferentes causas de la enfermedad de Parkinson
Los investigadores han creído durante mucho tiempo que los problemas con las mitocondrias, las centrales eléctricas de las células, son la raíz de algunas formas de la enfermedad de Parkinson. Ahora, un nuevo estudio detalla estas preguntas y sugiere que pueden formar un hilo común que vincule casos de la enfermedad previamente inexplicables con aquellos causados por diferentes anomalías genéticas o toxinas.
Marco Baptista, director de investigación de la Fundación Michael J. Fox, una organización sin fines de lucro, dijo que encontrar un mecanismo común detrás de las diferentes causas sospechosas de la enfermedad de Parkinson sugiere que también puede haber un enfoque común para medir, tratar o curar la enfermedad de Parkinson. La lucha contra la enfermedad de Parkinson.
El estudio, publicado el jueves en la revista Cell Stem Cells, encuentra una posible manera de revertir el daño del Parkinson, pero sólo en células individuales y en moscas de la fruta. Encontrar un tratamiento que funcione de la misma manera en humanos será un desafío, afirmó Baptista.
Alrededor de un millón de estadounidenses padecen la enfermedad de Parkinson, que se caracteriza por problemas de movimiento y puede provocar otros síntomas, incluidas dificultades cognitivas y gastrointestinales. Aproximadamente entre el 1 % y el 2 % de los casos se asocian con mutaciones en el gen LRRK2, y muchos menos casos se asocian con mutaciones en los genes PINK1 y Parkin. Los factores ambientales, como la exposición a sustancias químicas tóxicas, también pueden causar la enfermedad de Parkinson, aunque la mayoría de los casos no tienen una causa obvia.
Xinnan Wang, profesora asistente de neurocirugía en la Universidad de Stanford, y sus colegas muestran en un nuevo artículo que los pacientes con varios tipos de enfermedad de Parkinson tienen mitocondrias que funcionan insuficientemente y que estas mitocondrias también liberan sustancias químicas tóxicas. Al observar un modelo de la enfermedad de la mosca de la fruta, así como células extraídas de pacientes, los investigadores descubrieron que podían corregir estos problemas y revertir la neurodegeneración si reducían los niveles de proteínas involucradas en la actividad mitocondrial. «Creo que este es un trabajo realmente interesante», afirmó Thomas Schwarz, profesor de neurología y neurobiología de la Universidad de Harvard que no participó en el estudio pero es asesor postdoctoral de Wang.
Está claro que la enfermedad de Parkinson, causada por toxinas, mutaciones en Parkin o PINK1, está relacionada con problemas mitocondriales, dijo Schwarz. Pero el nuevo artículo muestra que la enfermedad de Parkinson, impulsada por el gen LRRK2, se ve afectada por el mismo mecanismo y sugiere que los casos inexplicables también pueden tener la misma dificultad para eliminar las mitocondrias defectuosas de las células. «Esta es la mejor evidencia hasta ahora de que incluso estas formas son algún tipo de enfermedad mitocondrial», dijo Schwartz. «Es absolutamente fascinante ver esos casos espontáneos completamente diferentes y no relacionados, relacionados con la cuestión de cómo se limpian las mitocondrias y cómo se controla su movimiento».
Una pregunta que queda es ¿por qué los problemas generales en la fisiología celular conducen a la enfermedad de Parkinson? Tanto Schwartz como Wang formularon la siguiente hipótesis: Wang dijo que las células cerebrales que degeneran en la enfermedad de Parkinson (células que controlan la liberación del neurotransmisor dopamina) son particularmente dependientes de la energía y susceptibles al estrés. Si se priva de energía a una célula de la piel, ésta no podrá funcionar eficientemente; si se priva de energía a una neurona dopaminérgica, puede morir, añade.
La anatomía de estas neuronas también es única, afirmó Schwartz. Tienen tantas ramas que las conectan con otras células cerebrales que su longitud puede extenderse hasta 4,5 metros. Las mitocondrias se distribuyen a lo largo de estas ramas y deben renovarse constantemente, eliminando aproximadamente 33.000 mitocondrias por célula cada día. «Se trata de una carga sorprendente para la célula», afirma Schwartz, que en su propia investigación explora cómo se mueven las mitocondrias a lo largo de estos axones. «Es por eso que para las células con axones de 4,5 metros, incluso una ligera desaceleración o defecto en la forma en que las mitocondrias limpian o procesan las proteínas dañadas termina siendo una crisis importante en comparación con las células del hígado o incluso las neuronas promedio en otros lugares». Una manera de medir esta sobrecarga antes de que se manifieste como síntomas de la enfermedad de Parkinson podría conducir a un diagnóstico temprano antes de que se produzca un daño irreparable.
El artículo publicado el jueves resuelve el misterio de cómo la enfermedad de Parkinson causada por mutaciones en PINK1 y Parkin, que se sabe que afectan las mitocondrias, puede causar los mismos síntomas que las mutaciones en el gen LRRK2, que participa en la forma en que las células eliminan la basura. Wang y su equipo descubrieron que surgen problemas cuando las mitocondrias utilizadas no se eliminan adecuadamente de las células, una condición que proporciona un vínculo entre los dos problemas. Wang dijo que diferentes mutaciones pueden tener diferentes efectos sobre las mitocondrias, pero en última instancia conducen a la misma disfunción mitocondrial. Estas mitocondrias disfuncionales también producen toxinas que actúan como plantas de energía, dañando aún más las células, dijo.
Asa Abeliovich, patólogo y neurocientífico de la Universidad de Columbia que no participó en el estudio, dijo que el artículo vincula efectivamente estas dos vías genéticas con la enfermedad de Parkinson: problemas de procesamiento basura y acumulación tóxica que ocurren cuando las plantas tienen problemas con la energía celular. Sin embargo, Abelovich cree que atribuir estos problemas a casos no genéticos de Parkinson sigue siendo especulativo.
Wang está de acuerdo en que necesita probar su teoría en otros modelos de la enfermedad de Parkinson antes de declarar que solucionar el problema mitocondrial podría ser un tratamiento. El hecho de que el equipo haya encontrado problemas mitocondriales en células humanas y en un modelo de mosca de la fruta de la enfermedad de Parkinson «no significa necesariamente que sea la causa en los humanos». [of Parkinson’s]», dijo Wang, «pero insinúa que existe una posibilidad——[and] Se sugieren indicaciones para futuras observaciones en pacientes humanos para ver si la reducción de esta proteína tiene algún beneficio terapéutico. «