Los científicos rastrean el viaje del Parkinson desde el intestino al cerebro en ratones
La teoría de que la enfermedad de Parkinson puede comenzar en el intestino ha ganado más apoyo en un estudio reciente en ratones. Los científicos provocaron la formación de proteínas tóxicas en el intestino y rastrearon cada paso de su viaje al cerebro a través del nervio vago.
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, MD, llevaron a cabo su investigación en un nuevo modelo de ratón de la enfermedad de Parkinson.
El nuevo modelo replica una serie de signos y síntomas tempranos y tardíos de la enfermedad de Parkinson, incluidos algunos que no están relacionados con el movimiento.
El equipo descubrió que podían hacer que los ratones desarrollaran estas características inyectando en sus intestinos "fibrillas preformadas" de alfa-sinucleína, la proteína que forma grupos tóxicos en el cerebro de las personas con la enfermedad de Parkinson.
Un artículo que aparece en la revista Neurona describe el modelo de ratón y los resultados del estudio.
“Dado que este modelo comienza en el intestino”, dice el coautor principal del estudio, Ted M. Dawson, quien es profesor de neurología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, “uno puede usarlo [para] estudiar el espectro completo y el curso del tiempo de la patogenia de la enfermedad de Parkinson ".
Explica que dicho modelo podría permitir a los investigadores probar formas de detener el Parkinson en diferentes etapas, desde antes de que aparezcan los síntomas hasta la enfermedad en toda regla.
Parkinson, el intestino y la alfa-sinucleína
El Parkinson es una enfermedad que destruye progresivamente el tejido cerebral. Mata las células cerebrales que producen un mensajero químico llamado dopamina que ayuda con la función motora o el control del movimiento.
Un sello distintivo de la enfermedad de Parkinson es la acumulación de versiones mal plegadas de la proteína alfa-sinucleína en las regiones afectadas del cerebro. Los patólogos han observado estos grupos en exámenes cerebrales post mortem de personas con enfermedad de Parkinson.
Los principales síntomas motores de la enfermedad de Parkinson incluyen movimientos lentos, rigidez, rigidez, temblores y problemas de equilibrio. También pueden presentarse dificultades para tragar y hablar.
Los síntomas no relacionados con la función motora también pueden surgir en la enfermedad de Parkinson. Estos síntomas no motores incluyen dolor, fatiga, trastornos del estado de ánimo, sudoración excesiva, pérdida del sentido del olfato, problemas con la planificación y la atención, estreñimiento y alteraciones del sueño.
Hasta el momento, no existe cura para la enfermedad de Parkinson, y los tratamientos que existen tienen una capacidad limitada para retrasar el progreso de la enfermedad y aliviar los síntomas más avanzados.
Los científicos han "reconocido desde hace mucho tiempo" que algunos síntomas no motores, como los que afectan el sentido del olfato y el intestino, pueden aparecer antes de la etapa motora de la enfermedad de Parkinson.
Además, también han establecido que el intestino y el cerebro están en constante comunicación entre sí, principalmente a través del nervio vago.
Teoría del nervio vago de Braak del Parkinson
En 2003, el investigador alemán del cerebro Heiko Braak propuso que el viaje tóxico de la alfa-sinucleína comienza en el intestino y se propaga a través del nervio vago hasta el cerebro, donde causa estragos en las células de dopamina.
Desde entonces, varios estudios han encontrado evidencia para apoyar la teoría de Braak, pero hasta el trabajo más reciente, no había modelos animales convincentes.
En el nuevo estudio, Dawson y sus colegas diseñaron un modelo de ratón para demostrar la teoría de Braak.
Los músculos del intestino son ricos en conexiones con el nervio vago. Entonces, el equipo inyectó fibrillas preformadas de alfa-sinucleína en lugares de los músculos intestinales de los ratones que eran ricos en conexiones del nervio vago.
Los investigadores señalan que el éxito de los experimentos dependía no solo de obtener el lugar de inyección correcto, sino también de obtener el tamaño y la cantidad correctos de fibrillas.
"Cuando los experimentos iniciales empezaron a funcionar, nos sorprendió muchísimo", dice Dawson, y agrega que "ahora es bastante rutinario para nuestro equipo de investigación".
Seguimiento etapa a etapa de la alfa-sinucleína
El equipo observó que la proteína tóxica tardó alrededor de 1 mes en extenderse desde el lugar de la inyección hasta el inicio del tronco encefálico.
Dos meses más tarde, la proteína tóxica había llegado no solo a la parte del cerebro que sucumbe a la enfermedad de Parkinson, la sustancia negra pars compacta, sino también a otras regiones, como la amígdala, el hipotálamo y la corteza prefrontal.
Dentro de los 7 meses posteriores a las inyecciones intestinales, la alfa-sinucleína causante de la enfermedad había llegado aún más lejos y también había penetrado en el hipocampo, el cuerpo estriado y el bulbo olfatorio.
El equipo vio cómo, durante estos meses, también hubo una pérdida significativa de células de dopamina en la sustancia negra pars compacta y striatum.
Después de las inyecciones intestinales de las fibrillas de alfa-sinucleína preformadas, los ratones también desarrollaron síntomas motores clásicos de la enfermedad de Parkinson. También desarrollaron síntomas no motores, como depresión, pérdida del sentido del olfato y problemas de memoria y aprendizaje.
Los investigadores también llevaron a cabo el mismo procedimiento en ratones con fibras del nervio vago cortadas. Ninguno de estos ratones mostró los signos y síntomas de la enfermedad de Parkinson que presentan aquellos con nervios vagos intactos, como la muerte de las células nerviosas y problemas con la función motora y no motora.
Apoyo a la teoría de Braak
Los investigadores concluyen que los hallazgos apoyan la hipótesis de Braak sobre el desarrollo de la enfermedad de Parkinson.
Aunque los resultados de los estudios con ratones no necesariamente significan que lo mismo sea cierto para los humanos, el equipo señala evidencia que sugiere que, en este caso, podrían serlo.
Los estudios en humanos sobre tratamientos de úlceras en los que los cirujanos extirpan parte del nervio vago sugieren que podría reducir el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson.
Dawson destaca tres implicaciones del estudio. La primera es que espera que "galvanice futuros estudios que exploren la conexión entre el intestino y el cerebro".
La segunda implicación del estudio que prevé Dawson es que podría conducir a una mayor investigación sobre los factores, como infecciones y moléculas particulares, que podrían desencadenar la propagación de formas tóxicas de alfa-sinucleína.
Y la tercera implicación es que una nueva forma de tratar la enfermedad de Parkinson podría consistir en prevenir que formas patológicas o causantes de enfermedades de alfa-sinucleína se propaguen desde el intestino al cerebro.
Los pacientes con alfa-sinucleína patológica en el tracto gastrointestinal serían candidatos ideales para futuros estudios neuroprotectores.
Prof. Ted M. Dawson
