Manganeso y Parkinson: el mecanismo puede explicar el enlace
Nueva investigación, publicada en la revista Señalización científica, detalla el mecanismo a través del cual la exposición al manganeso puede desencadenar el plegamiento incorrecto de las proteínas en el cerebro, lo que, a su vez, puede provocar síntomas similares a los de Parkinson. Los hallazgos pueden permitir un diagnóstico más temprano de la afección neurológica.
El manganeso es un nutriente esencial presente en "legumbres, piñas, frijoles, nueces, té y granos".
En el cuerpo humano, el manganeso ayuda a regular el azúcar en sangre, la formación de huesos y la inmunidad.
Sin embargo, la exposición a niveles excesivos de manganeso puede desencadenar síntomas neurológicos similares a los del Parkinson.
El manganeso se acumula en el área de los ganglios basales del cerebro.
Los investigadores han conocido estos vínculos entre el manganeso y el Parkinson durante décadas, pero una nueva investigación ayuda a dilucidar los mecanismos detrás de estas asociaciones.
Anumantha Kanthasamy, la Cátedra de Neurotoxicología de Linda Lloyd en la Universidad Estatal de Iowa en Ames, dirigió la nueva investigación.
El manganeso ayuda a transferir una proteína defectuosa
La enfermedad de Parkinson se caracteriza por aglomeraciones formadas por la proteína alfa-sinucleína mal plegada. Estos agregados de proteínas son tóxicos para las neuronas.
Kanthasamy y sus colegas se propusieron investigar cómo estas proteínas plegables incorrectamente podrían interactuar con el manganeso para desencadenar la progresión del Parkinson.
Para hacerlo, examinaron datos de ratones y muestras de suero sanguíneo recolectadas de ocho soldadores. Como grupo, los soldadores tienen un mayor riesgo de exposición prolongada al manganeso. La investigación también examinó un grupo de control de 10 personas.
Los análisis revelaron que los soldadores expuestos al manganeso tenían niveles más altos de alfa-sinucleína mal plegada, lo que los pone en mayor riesgo de Parkinson.
Pruebas de cultivo celular adicionales mostraron que la alfa-sinucleína mal plegada se secretaba a través de pequeñas vesículas llamadas exosomas hacia el espacio extracelular. En otras palabras, las vesículas permitieron que las proteínas viajaran de una célula a otra y extendieran aún más la proteína mal plegada.
Los científicos también aislaron exosomas que contienen alfa-sinucleína a partir de células que expresan alfa-sinucleína que estuvieron expuestas al manganeso y las entregaron a un área del cerebro de los ratones llamada cuerpo estriado. Esto indujo síntomas similares a los de Parkinson en los ratones.
El manganeso pareció acelerar la "transmisión de célula a célula" de la alfa-sinucleína, que, a su vez, provocó neurotoxicidad. Kanthasamy y sus colegas explican:
"Juntos, estos resultados indican que la exposición [al manganeso] promueve la secreción de [alfa-sinucleína] en vesículas exosomales, que posteriormente evoca respuestas proinflamatorias y neurodegenerativas tanto en cultivos celulares como en modelos animales".
“[Nosotros] identificamos un posible mecanismo que involucra la transmisión de célula a célula mediada por exosomas de [alfa-sinucleína] durante la exposición al neurotóxico ambiental”, escriben los autores.
Los hallazgos pueden conducir a una detección más temprana
Según los Institutos Nacionales de Salud (NIH), alrededor de 50.000 personas en los Estados Unidos reciben un diagnóstico de Parkinson cada año, y 500.000 personas viven actualmente con la enfermedad.
Aunque la afección aún no tiene cura, diagnosticarla antes puede prevenir un daño cerebral irreversible y ayudar a acelerar los ensayos clínicos en humanos de nuevos medicamentos.
Los resultados que acaban de publicar Kanthasamy y sus colegas pueden ayudar a los científicos a diseñar una nueva prueba de diagnóstico para el Parkinson que podría detectar la enfermedad mucho antes. Los resultados también pueden ayudar a los científicos a probar qué tan efectivos son los nuevos medicamentos para el Parkinson.
"A medida que avanza la enfermedad, es más difícil frenarla con tratamientos", dice Kanthasamy. Agrega: “La detección más temprana, tal vez mediante la prueba de alfa-sinucleína mal plegada, puede conducir a mejores resultados para los pacientes. Esta prueba también podría indicar si alguien está en riesgo antes de la aparición de la enfermedad ".
Sin embargo, los autores del estudio también advierten que sus hallazgos aún son experimentales y que tal prueba de diagnóstico puede no estar disponible durante años.
