Chilenos descubren cómo mueren las células que producen Parkinson ante la presencia de cobre

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile describen los mecanismos que explican la secuencia de eventos desatados ante la presencia de cobre, los cuales llevan a la muerte de las células de la sustancia nigra que están relacionadas con Parkinsonismo. El hallazgo fue publicado en la prestigiosa revista Journal of Biological Chemistry en mayo de este año.

Cuando las neuronas de la sustancia nigra son afectadas por un complejo que está constituido por dopamina (neurotransmisor químico del cerebro que modula, entre otras, el área relacionada con el movimiento) y cobre, se produce neurotoxicidad que conduce a la muerte celular y al parkinsonismo. Sin embargo, esta muerte tiene características bastante particulares, según pudieron comprobar los científicos de la Universidad de Chile.

La bioquímica Irmgard Paris, en el marco de su Doctorado en Ciencias Biomédicas y asesorada por el académico del Programa de Farmacología Molecular y Clínica del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM), doctor Juan Segura-Aguilar, realizó un extenso estudio para su tesis que fue publicado por la prestigiosa revista The Journal of Biological Chemistry (JBC) en mayo de este año.

En el artículo se explica que las células de la sustancia nigra, ante el complejo de dopamina y cobre, reaccionan formando vacuolas autofágicas que se encargan de degradar las proteínas y organelos dañados. Este mecanismo sería un protector celular, ya que permitiría una regeneración y limpieza de las neuronas, sin embargo, el estudio indicó que junto con ello se desataba daño mitocondrial y se iniciaba la formación de especies reactivas de oxígeno. Asimismo, a las 12 horas comenzaba, inevitablemente, la fragmentación del DNA, que es un indicativo seguro de muerte celular.

"Queríamos saber cuál es el mecanismo que explica la muerte de estas células, que aún no había sido descrito. Este es, por lo tanto, un aporte de la Universidad de Chile a la ciencia mundial y, particularmente, a las investigaciones referidas a enfermedades neurodegenerativas", explica el doctor Juan Segura-Aguilar.

El especialista resalta que usualmente en una célula que va a morir se activa la enzima Caspasa 3 pero en éstas no ocurrió ese evento. "Es un mecanismo atípico pero muy efectivo porque a pesar del esfuerzo temprano de las vacuolas autofágicas, las células no son capaces de evitar el potente efecto del complejo neurotóxico", dice.

Terapias

Los descubrimientos de los científicos chilenos podrían, eventualmente, servir para diseñar terapias destinadas a combatir el parkinsonismo o prevenirlo, sobre todo en grupos de riesgo, incluidas las personas expuestas al cobre. "Nada de esto ocurriría si no existiera el transportador de dopamina, por lo tanto, se hace necesario hallar la forma de inhibirlo, sin que se desaten problemas secundarios", apunta.

Finalmente, cabe destacar que en la portada de la publicación JBC se muestra a las vacuolas autofágicas fotografiadas en los laboratorios de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile.

Edición: Universia / RR

Fuente: Universidad de Chile

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Revista Science publica investigación de científico chileno

El estudio del doctor Rómulo Fuentes se refiere a un nuevo tratamiento para el Parkinson que consiste en la estimulación eléctrica de las columnas dorsales ubicadas en la médula espinal.

La Revista Science, una de las publicaciones científicas más prestigiosas del mundo, publicó la investigación realizada por Rómulo Fuentes, egresado del Doctorado en Ciencias Biomédicas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, quien actualmente está realizando un posdoctorado en la Universidad de Duke, Carolina del Norte, Estados Unidos.

El estudio se refiere a un nuevo tratamiento para el Parkinson que consiste en la estimulación eléctrica de las columnas dorsales ubicadas en la médula espinal.

La investigación, que aparece destacado en la portada, se refiere a un nuevo tratamiento para el Parkinson, enfermedad causada por la muerte de las neuronas dopaminérgicas de la estructura cerebral conocida como sustancia nigra.

En la actualidad esta patología neurodegenerativa, la segunda con mayor prevalencia después del Alzheimer, se trata con el fármaco levodopa pero, lamentablemente, esta terapia en el largo plazo se hace menos efectiva llegando a presentar complicaciones motoras. Una alternativa que ha cobrado relevancia en los últimos años es la estimulación cerebral profunda, que implica implantar electrodos en el cerebro del paciente en forma crónica para estimular el núcleo subtalámico con pulsos eléctricos de alta frecuencia.

Esto ayuda a aliviar los síntomas motores del Parkinson (disminución, lentitud o ausencia de actividad motora, rigidez articular y temblor en reposo) y permite reducir la dosis de levodopa, prolongando la vida útil del fármaco. "Sin embargo, esta técnica presenta desventajas debido a su gran invasividad, ya que requiere de una cirugía intracraneal de alta precisión que no puede ser aplicada a todos los enfermos", puntualiza el doctor Rómulo Fuentes.

ESTIMULACION ELECTRICA

El laboratorio en el cual está trabajando el científico chileno, cuyo investigador principal es el doctor Miguel Nicolelis, ha demostrado que la estimulación eléctrica de la médula espinal, específicamente de las columnas dorsales, es capaz de recuperar la actividad locomotora a partir de un estado caracterizado por la ausencia de actividad motora. "La importancia de nuestra propuesta radica en el hecho de que podemos obtener efectos comparables a la estimulación cerebral profunda, pero sin necesidad de intervenir la cavidad craneal ni el cerebro, lo cual disminuye los riesgos", señala el doctor Fuentes.

Añade que la tecnología para estimular las columnas dorsales en pacientes humanos ya está disponible, porque ha sido usada como tratamiento para el dolor crónico. Aunque el doctor Fuentes y los miembros del laboratorio sólo han experimentado en ratones y ratas, están confiados en que, en el futuro, esta técnica pueda ser una alternativa complementaria o adicional a los tratamientos ya existentes.

"Para el modelo animal hemos construido un dispositivo prostético que implantamos de manera epidural en la zona dorsal de la médula espinal de ratones y ratas con bajos niveles de dopamina, que tienen síntomas motores similares a los que experimenta un paciente con Parkinson. Al activar el dispositivo el efecto de la estimulación eléctrica es evidente e inmediato: de un estado de inmovilidad y rigidez, con temblores ocasionales, el animal comienza a desplazarse y explorar su alrededor, como lo haría un roedor normal", acota.

Además, al usar ratones transgénicos, que poseen niveles de dopamina virtualmente nulos, se pudo establecer que el método de estimulación combinado con levodopa permite reducir a sólo dos quintos la dosis del fármaco necesaria para producir una recuperación significativa.

Finalmente, el doctor Fuentes explica que la idea terapéutica se gestó porque la actividad cerebral rítmica de los animales con Parkinson es similar a la actividad cerebral sincrónica de baja frecuencia observada durante las convulsiones epilépticas. Y ya que una terapia efectiva para la epilepsia es la estimulación eléctrica de los nervios periféricos, se pensó en aplicar este concepto a la enfermedad de Parkinson.

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