Enfermedad de Parkinson: ¿Por qué mueren las células cerebrales?
Los investigadores han descubierto que una molécula que ya se sabe que es importante para otras funciones celulares también puede servir como objetivo contra los cuerpos de Lewy, que son los depósitos de proteínas tóxicas que se acumulan en el cerebro en la enfermedad de Parkinson.
La molécula, llamada cardiolipina, es un componente esencial de la membrana de las mitocondrias, que son las pequeñas centrales eléctricas dentro de las células que les dan energía y ayudan a impulsar su metabolismo.
Los cuerpos de Lewy son un sello distintivo de la enfermedad de Parkinson. Contienen grupos tóxicos de alfa-sinucleína y otras proteínas que no se han plegado correctamente.
En un artículo ahora publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza, investigadores de la Universidad de Guelph en Canadá describen cómo descubrieron "un mecanismo novedoso" en el que la cardiolipina pliega la alfa-sinucleína.
También encontraron que la cardiolipina "puede extraer" la alfa-sinucleína de los grupos tóxicos y replegarla, "amortiguando así eficazmente" o retrasando el progreso de la toxicidad de la proteína.
“Identificar el papel crucial que juega la cardiolipina”, señala el autor principal del estudio Scott D. Ryan, quien es profesor del Departamento de Biología Molecular y Celular de la universidad, “para mantener la [alfa-sinucleína] funcional significa que la cardiolipina puede representar un nuevo objetivo para el desarrollo de terapias contra la enfermedad de Parkinson ".
El mecanismo de la alfa-sinucleína no está claro
La enfermedad de Parkinson es un trastorno que debilita el cerebro y que empeora con el tiempo. Los síntomas más comunes de la afección incluyen temblores, rigidez muscular, deterioro del equilibrio y la coordinación y lentitud de movimientos.
También presenta síntomas no relacionados con el movimiento, que incluyen, entre otros, ansiedad, depresión, trastornos del sueño, estreñimiento y fatiga.
Hay más de 10 millones de personas que viven con Parkinson en todo el mundo, incluido alrededor de 1 millón en los Estados Unidos y 100.000 en Canadá.
La enfermedad ataca principalmente después de los 50 años, aunque en el 10 por ciento de los casos puede surgir antes.
La principal diferencia entre la enfermedad de Parkinson y otros trastornos del movimiento es que el primero es causado por la muerte de las células productoras de dopamina en la región de la sustancia negra del cerebro.
La dopamina es una molécula mensajera o neurotransmisor que ayuda a controlar el movimiento. Muchos tratamientos para el Parkinson tienen como objetivo aumentar los niveles cerebrales de dopamina.
Aunque la alfa-sinucleína plegada incorrectamente es una característica de los cuerpos de Lewy, cuya presencia precede a la muerte de las células dopaminérgicas en la enfermedad de Parkinson, el mecanismo específico es algo confuso.
Sin embargo, lo que sí sabemos es que en su forma normal, la alfa-sinucleína parece ser importante para el funcionamiento saludable de las células.
Por ejemplo, existe evidencia que sugiere que la alfa-sinucleína es importante para el almacenamiento y reciclaje de neurotransmisores, y también puede tener un papel en el control de las enzimas que elevan los niveles de dopamina.
Reducción del efecto de la cardiolipina en las células cerebrales
Para descubrir cómo las células cerebrales se ocupan de la alfa-sinucleína plegada incorrectamente, el profesor Ryan y sus colegas llevaron a cabo experimentos con células madre humanas.
"Pensamos", dice el profesor Ryan, "si podemos comprender mejor cómo las células normalmente pliegan la alfa-sinucleína, podríamos aprovechar ese proceso para disolver estos agregados y ralentizar la propagación de la enfermedad".
Los investigadores compararon las células madre normales con las de personas con la enfermedad de Parkinson que portaban una versión mutada del gen de la alfa-sinucleína.
A través de estos experimentos, el equipo descubrió que la alfa-sinucleína se adhiere a las mitocondrias dentro de las células del cerebro y que la cardiolipina en las mitocondrias dobla la proteína en formas no tóxicas, retrasando así el proceso de toxicidad por alfa-sinucleína.
Los científicos también encontraron que la "capacidad amortiguadora se reduce" en las células que tenían formas mutadas de alfa-sinucleína que conducen a la enfermedad de Parkinson familiar.
Por lo tanto, los investigadores sugieren que la capacidad de la cardiolipina para ralentizar o detener el progreso de la toxicidad de la alfa-sinucleína se ve finalmente abrumada y conduce a la muerte de las células en personas con la enfermedad de Parkinson.
Creen que sus resultados podrían conducir a un nuevo fármaco que ralentice la progresión de la enfermedad al apuntar al papel de la cardiolipina en el plegamiento de la alfa-sinucleína.
“La esperanza es”, dice el profesor Ryan, “que seremos capaces de rescatar los déficits locomotores en un modelo animal. Es un gran paso hacia el tratamiento de la causa de esta enfermedad ".
"Con base en este hallazgo, ahora tenemos una mejor comprensión de por qué las células nerviosas mueren en la enfermedad de Parkinson y cómo podríamos intervenir".
Prof. Scott D. Ryan
