MADRID, 24 Jun. (EUROPA PRESS) -
La neurodegeneración que se produce en la enfermedad de Parkinson es un resultado del estrés en el retículo endoplasmático de las células en lugar de un fallo de las mitocondrias como se pensaba, según concluye un estudio realizado en moscas de la fruta. Los autores hallaron que al emplear productos químicos que bloquean los efectos del estrés en el retículo endoplasmático se evita la muerte de las neuronas asociadas con la enfermedad.
Algunas formas hereditarias de la enfermedad de aparición temprana de Parkinson normalmente se han atribuido a que las mitocondrias (las centrales eléctricas de las células) funcionan mal. Sin fuentes fiables de energía, las neuronas se marchitan y mueren, pero esto puede no ser la imagen completa de lo que está sucediendo dentro de las células afectadas por el Parkinson.
Investigadores de la Unidad de Toxicología MRC de la Universidad de Leicester, en Reino Unido, utilizaron una mosca común de la fruta para investigarlo más a fondo porque estos insectos proporcionan un buen modelo genético de los seres humanos. Los estudios en seres humanos son de uso limitado para dilucidar las vías de señalización y los procesos celulares que subyacen al proceso neurodegenerativo debido a que las limitaciones éticas y técnicas limitan el grado en que el análisis genético puede llevarse a cabo en seres humanos.
Las moscas son un modelo animal bien establecido para entender los mecanismos moleculares de enfermedades humanas porque aproximadamente el 75 por ciento de los genes causantes de patologías humanas se hallan en la mosca en una forma similar. Además, son fáciles de trabajar, se crian de forma rápida y hay muchas herramientas disponibles para manipular cualquier gen en la mosca, además de que el potencial de los fármacos terapéuticos se pueden mezclar con los alimentos y probarse fácilmente.
Los investigadores descubrieron que la mayor parte de los daños a las neuronas con mitocondrias dañadas se deriva de una fuente relacionada pero diferente: el laberíntico vecino retículo endoplasmático (ER, por sus siglas en inglés). El ER tiene la importante tarea de plegado de proteínas para que puedan hacer la gran mayoría de los trabajos dentro de las células.
Las proteínas mal plegadas son reconocidas por las células como peligrosas, de forma que las células detienen la producción de proteínas si hay demasiadas de estas proteínas nocivas presentes. Aunque este sistema es de protección, también impide la fabricación de proteínas vitales, y esto finalmente se traduce en la muerte de las neuronas.
Para averiguar si el estrés de ER podría estar en juego en el Parkinson, un equipo dirigido por el doctor Miguel Martins analizó moscas de la fruta con formas mutantes de pink1 o genes parkin. Ya se sabe que las formas mutantes de pink1 y parkin privan de energía a las neuronas al prevenir la eliminación de las mitocondrias defectuosas.
Estos genes también están mutados en los seres humanos y el resultado en versiones hereditarias de la enfermedad. Al igual que los pacientes de Parkinson, las moscas con cualquier mutación se mueven más lentamente y tienen sus músculos debilitados. Los insectos presentan dificultades para volar y pierden neuronas dopaminérgicas en el cerebro, una característica clásica de Parkinson.
En comparación con las moscas normales, el equipo de Miguel encontró que las mutantes experimentaron grandes cantidades de estrés en el ER. Las moscas mutantes no fabrican proteínas tan pronto como las no mutantes y presentaban niveles elevados de la molécula de plegado de proteínas BIP, un signo indicador de estrés.
CONSIGUEN PREVENIR LA NEURODEGENERACIÓN
Una de las funciones de los genes pink1 y parkin es ayudar a degradar la mitofusina, una proteína que ata el retículo endoplásmico a las mitocondrias. Las moscas mutantes tienen una abundancia de esta proteína y se vio que las mutantes poseían más mitocondrias unidas al ER que las moscas normales. Por esta razón, los científicos sugieren que el estrés del ER está relacionado con el anclaje adicional de las mitocondrias, evitando de este modo la eliminación de las versiones defectuosas del orgánulo.
Las moscas mutantes, que tienen más de estas ataduras, poseen menos neuronas dopaminérgicas, lo que puede presentar un efecto adverso en el cerebro. Al reducir el número de estas ataduras es posible evitar la pérdida de las neuronas. Cuando los investigadores disminuyeron experimentalmente la cantidad de mitofusina en las mutantes, el número de ataduras cayó y el número de neuronas se elevó de nuevo, además de que los músculos de las moscas permanecieron sanos a pesar de que las mitocondrias permanecieron defectuosas.
Estos resultados sugieren que la neurodegeneración que se ve en la enfermedad de Parkinson es el resultado de estrés en el ER en lugar de un fracaso general de las mitocondrias. Los científicos fueron capaces de prevenir la neurodegeneración en las moscas mutantes no sólo reduciendo la mitofusina, sino también con productos químicos que bloquean los efectos del estrés en el ER.
El doctor Miguel Martins explica: "Esta investigación desafía la creencia actual de que la enfermedad de Parkinson es el resultado de las mitocondrias que funcionan mal. Al identificar y prevenir el estrés en el ER en un modelo de la enfermedad fue posible prevenir la neurodegeneración. En experimentos de laboratorio, como éste, pudimos ver el efecto que el estrés en el ER tiene sobre la enfermedad de Parkinson. Aunque el hallazgo hasta ahora sólo se aplica a las moscas de la fruta, creemos que estudios adicionales podrían encontrar que una intervención similar en las personas podría ayudar a tratar ciertas formas de Parkinson".
