Un nuevo estudio de Northwestern Medicine, de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, desafía una creencia común sobre lo que desencadena la enfermedad de Parkinson. El daño comienza mucho antes de la muerte de las neuronas dopaminérgicas, según informan los científicos en la revista 'Neuron'. Los hallazgos abren una nueva vía terapéutica.
La degeneración de las neuronas dopaminérgicas es ampliamente aceptada como el primer evento que conduce al Parkinson. Pero el nuevo estudio sugiere que una disfunción en las sinapsis de las neuronas --la pequeña brecha a través de la cual una neurona puede enviar un impulso a otra neurona-- conduce a déficits en la dopamina y precede a la neurodegeneración.
La enfermedad de Parkinson afecta a entre el 1% y el 2% de la población y se caracteriza por temblor en reposo, rigidez y bradicinesia (lentitud de movimientos). Estos síntomas motores se deben a la pérdida progresiva de neuronas dopaminérgicas en el mesencéfalo.
"Hemos demostrado que las sinapsis dopaminérgicas se vuelven disfuncionales antes de que se produzca la muerte neuronal", afirma el doctor Dimitri Krainc, autor principal, catedrático de neurología de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y director del Centro Simpson Querrey de Neurogenética.
"Basándonos en estos hallazgos, plantea0mos la hipótesis de que dirigirse a las sinapsis disfuncionales antes de que se degeneren las neuronas puede representar una mejor estrategia terapéutica", añade.
El estudio investigó neuronas del mesencéfalo derivadas de pacientes, lo cual es fundamental porque las neuronas dopaminérgicas humanas y las de ratón tienen una fisiología diferente y los hallazgos en las neuronas de ratón no son trasladables a los humanos, como se destaca en la investigación de Krainc publicada recientemente en 'Science'.
Los científicos de Northwestern descubrieron que las sinapsis dopaminérgicas no funcionan correctamente en varias formas genéticas de la enfermedad de Parkinson. Este trabajo, junto con otros estudios recientes del laboratorio de Krainc, aborda una de las principales lagunas en el campo: cómo diferentes genes vinculados al Parkinson conducen a la degeneración de las neuronas dopaminérgicas humanas.
Imaginemos a dos trabajadores en una planta de reciclaje neuronal. Su trabajo consiste en reciclar las mitocondrias, los productores de energía de la célula, que están demasiado viejas o sobrecargadas. Si las mitocondrias disfuncionales permanecen en la célula, pueden causar disfunción celular. El proceso de reciclaje o eliminación de estas mitocondrias viejas se denomina mitofagia.Los dos protagonistas de este proceso de reciclaje son los genes Parkin y PINK1. En una situación normal, PINK1 activa a Parkin para que mueva las mitocondrias viejas hacia el camino para ser recicladas o eliminadas.
Está bien establecido que las personas portadoras de mutaciones en ambas copias de PINK1 o Parkin desarrollan la enfermedad de Parkinson debido a una mitofagia ineficaz.
Dos hermanas tuvieron la desgracia de nacer sin el gen PINK1, porque a sus padres les faltaba una copia del gen crítico. Esto las puso en alto riesgo de padecer la enfermedad de Parkinson, pero a una de ellas se la diagnosticaron a los 16 años, mientras que a la otra no se la diagnosticaron hasta que tuvo 48 años.
La razón de esta disparidad condujo a un nuevo e importante descubrimiento de Krainc y su grupo. La hermana que fue diagnosticada a los 16 también tenía pérdida parcial de Parkin, lo que, por sí mismo, no debería causar Parkinson.
"Debe haber una pérdida completa de Parkin para causar la enfermedad de Parkinson. Entonces, ¿por qué la hermana con sólo una pérdida parcial de Parkin contrajo la enfermedad más de 30 años antes?" se pregunta Krainc.
Como resultado, los científicos se dieron cuenta de que Parkin tiene otro trabajo importante que había sido previamente desconocido. El gen también funciona en una vía diferente en la terminal sináptica --no relacionada con su trabajo de reciclaje-- donde controla la liberación de dopamina.
Con esta nueva comprensión de lo que fallaba en la hermana, los científicos de Northwestern vieron una nueva oportunidad para potenciar Parkin y la posibilidad de prevenir la degeneración de las neuronas dopaminérgicas.
"Descubrimos un nuevo mecanismo para activar Parkin en las neuronas del paciente --destaca Krainc--. Ahora, necesitamos desarrollar medicamentos que estimulen esta vía, corrijan la disfunción sináptica y, con suerte, prevengan la degeneración neuronal en el Parkinson".
