Científicos de Yale descubren cómo el Parkinson se propaga por el cerebro

La enfermedad de Parkinson podría propagarse a través del cerebro con la ayuda de dos proteínas presentes en la superficie de las neuronas motoras, según una nueva investigación de la Escuela de Medicina de Yale (YSM, por sus siglas en inglés). El descubrimiento representa un avance significativo que podría abrir camino al desarrollo de tratamientos diseñados para ralentizar o incluso detener la enfermedad, en lugar de limitarse a manejar sus síntomas.

El papel de la alfa-sinucleína en el Parkinson

La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurológico progresivo en el cual las células cerebrales se dañan y mueren gradualmente. Una característica clave de esta patología es la acumulación de una proteína mal plegada llamada alfa-sinucleína. A medida que esta proteína tóxica se desplaza de una neurona a otra, contribuye al empeoramiento de los síntomas con el paso del tiempo.

Hasta ahora, los científicos no habían comprendido completamente cómo la alfa-sinucleína ingresa a las neuronas sanas después de escapar de las células que están muriendo. Un nuevo estudio publicado en la revista Nature Communications señala a dos proteínas de membrana, mGluR4 y NPDC1, como transportadores críticos que ayudan a llevar la proteína mal plegada hacia el interior de las células cerebrales sanas.

Una nueva pista sobre la progresión de la enfermedad

El autor principal del estudio, Stephen Strittmatter, doctor en Medicina y Filosofía, profesor Vincent Coates de Neurología y director del Departamento de Neurociencia de YSM, afirma que estos hallazgos podrían conducir a formas más efectivas de combatir la enfermedad de Parkinson.

La alfa-sinucleína mal plegada es "el sello distintivo patológico de la enfermedad de Parkinson", explica Strittmatter. "Si comprendemos cómo ingresa a las neuronas, quizás podríamos bloquear o ralentizar la progresión de la enfermedad", agrega. Pero para lograrlo, "necesitamos entender el mecanismo molecular de cómo se propaga".

Rastreando la entrada de alfa-sinucleína a las células cerebrales

Los trastornos neurodegenerativos como el Parkinson y la enfermedad de Alzheimer se están convirtiendo en un desafío de salud pública cada vez más significativo en Estados Unidos. Según la Fundación Parkinson, aproximadamente 1,1 millones de estadounidenses viven con la enfermedad de Parkinson, y cerca de 90.000 nuevos casos se diagnostican cada año.

La enfermedad comúnmente causa síntomas relacionados con el movimiento, incluyendo temblores, deterioro del equilibrio y movimientos más lentos. Estos problemas se desarrollan a medida que la alfa-sinucleína mal plegada se acumula en las neuronas motoras. Conforme la proteína se propaga a neuronas adicionales, la enfermedad continúa progresando.

Los investigadores sospechaban que la alfa-sinucleína podría ingresar a las células sanas al unirse a proteínas en la superficie celular. Para investigarlo, Strittmatter y su equipo produjeron 4.400 grupos de células, cada uno diseñado genéticamente para mostrar una proteína de superficie diferente. Luego probaron si la alfa-sinucleína mal plegada se uniría a alguna de ellas.

La gran mayoría no mostró ninguna interacción. Sin embargo, 16 proteínas de superficie sí se unieron a la proteína tóxica. Entre ellas se encontraban mGluR4 y NPDC1, dos proteínas presentes en las neuronas productoras de dopamina en la sustancia negra, la región cerebral más afectada por la enfermedad de Parkinson. El equipo descubrió que estas proteínas transportaban la alfa-sinucleína mal plegada hacia el interior de las células.

Bloqueando la propagación de la enfermedad de Parkinson

Los investigadores exploraron a continuación si estas proteínas eran responsables de ayudar a la alfa-sinucleína a moverse de neurona a neurona. Diseñaron genéticamente ratones para que mGluR4 o NPDC1 dejaran de funcionar, y luego expusieron a los animales a la alfa-sinucleína mal plegada.

Los ratones normales desarrollaron acumulaciones de la proteína tóxica en sus cerebros y posteriormente mostraron síntomas similares a los del Parkinson. En contraste, los ratones que carecían de mGluR4 o NPDC1 funcionales no lo hicieron. En un modelo separado de ratón con Parkinson, eliminar los genes de cualquiera de las dos proteínas también redujo la progresión de los síntomas y disminuyó el riesgo de muerte.

En conjunto, los hallazgos indican que mGluR4 y NPDC1 funcionan como socios para transportar la alfa-sinucleína mal plegada hacia las neuronas, al menos en ratones.

Implicaciones para futuros tratamientos

Strittmatter señala que este mecanismo representa un objetivo prometedor para futuras terapias. Los tratamientos existentes ayudan principalmente a manejar los síntomas y no detienen significativamente la progresión de la enfermedad.

El descubrimiento de estas dos proteínas como puertas de entrada para la alfa-sinucleína tóxica sugiere que bloquear su función podría prevenir o ralentizar la propagación de la patología a través del cerebro. Esto representa un cambio de paradigma frente a los enfoques actuales, que se centran en aliviar síntomas como los temblores o la rigidez muscular sin abordar la causa subyacente de la progresión de la enfermedad.

La sustancia negra, región cerebral donde se concentran estas proteínas, es particularmente vulnerable en el Parkinson porque alberga neuronas productoras de dopamina, un neurotransmisor esencial para el control del movimiento. La muerte progresiva de estas células es lo que provoca los síntomas motores característicos de la enfermedad.

Si bien estos resultados provienen de modelos experimentales con ratones, ofrecen una base sólida para el desarrollo de estrategias terapéuticas en humanos. El siguiente paso consistiría en desarrollar moléculas capaces de bloquear la interacción entre la alfa-sinucleína y estas proteínas de superficie, o bien inhibir su función de transporte.

Este tipo de investigación básica es fundamental para comprender los mecanismos moleculares que subyacen a las enfermedades neurodegenerativas, un grupo de patologías que representa uno de los mayores desafíos médicos del siglo XXI debido al envejecimiento poblacional.

Como con cualquier avance en investigación científica básica, los pacientes con Parkinson o sus familiares deben consultar siempre con profesionales de la salud especializados en neurología para recibir orientación sobre las opciones de tratamiento disponibles y basadas en evidencia actual.