Una investigación liderada por el Instituto de Neurociències de la Universidad Autónoma de Barcelona (INc-UAB) ha generado y validado un nuevo modelo animal que permitirá estudiar estadios muy precoces de la enfermedad de Parkinson, en los que todavía no han aparecido los síntomas motores, y los mecanismos previos a la muerte neuronal.
El nuevo modelo surge como una herramienta indispensable para elaborar futuras terapias dirigidas a frenar la pérdida de la estructura y función neuronal característica del párkinson. Los síntomas motores asociados al párkinson aparecen cuando la enfermedad lleva años desarrollándose y cuando el daño cerebral es irreversible. En este sentido, conocer la patología en sus etapas tempranas ayudaría a buscar tratamientos que puedan frenar la neurodegeneración y a realizar un diagnóstico precoz.
El modelo presentado por los investigadores permite investigar los síntomas no motores en los estadios más iniciales de la enfermedad. Se trata del gusano transgénico ‘Caenorhabditis elegans RAC1/ced10’, en el que han podido detectar el periodo vital en que empieza la patología y seguir el proceso de acumulación de la proteína alfa-sinucleína en el sistema nervioso. Esta acumulación va ligada al desarrollo de síntomas no motores, seguidos de los síntomas motores regulados por los neurotransmisores GABA y la dopamina. Esto provoca la muerte de las neuronas, principalmente de las dopaminérgicas.
El nuevo modelo presenta síntomas no motores muy iniciales que dependen de los neurotransmisores GABA y, gracias a este, han corroborado la hipótesis de que el metabolismo de los lípidos juega un papel clave en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson.
“Caenorhabditis elegans RAC1/ced10 será de utilidad para investigar los cambios en las proporciones de lípidos en el cerebro para el diagnóstico precoz de la enfermedad, así como los síntomas tempranos gabaérgicos”
Amanda Muñoz-Juan, investigadora del Instituto de Ciencias Material de Barcelona (ICMAB-CSIC) y primera autora del estudio
“Caenorhabditis elegans RAC1/ced10 será de utilidad para investigar los cambios en las proporciones de lípidos en el cerebro para el diagnóstico precoz de la enfermedad, así como los síntomas tempranos gabaérgicos. Ambos aspectos son anteriores a la muerte de las neuronas dopaminérgicas y, por tanto, su estudio permitirá investigar los mecanismos moleculares previos a la neurodegeneración”, explica Amanda Muñoz-Juan, investigadora del Instituto de Ciencias Material de Barcelona (ICMAB-CSIC) y primera autora del estudio.
Investigación neurocientífica
Muchas moléculas implicadas en la señalización neuronal y el metabolismo de dicho gusano son iguales que en los humanos y, por eso, los modelos experimentales han permitido predecir los resultados para enfermedades humanas y convertirse en un organismo modelo muy importante para la investigación.
Según Esther Dalfó, investigadora del INc-UAB y del Institut de Recerca i Innovació en Ciències de la Vida i de la Salut a la Catalunya Central (IRIS-CC) y profesora de la Universidad de Vic-Universidad Central de Cataluña (UVic-UCC), “C. elegans es ideal para hacer estudios de neurodegeneración, porque tiene un tiempo de vida corto, de 15 a 20 días. Esto hace que no sea costoso hacer un seguimiento de todo el proceso. A la vez, su sistema nervioso es tan sencillo -solo tiene 302 neuronas, de las cuales 8 son dopaminérgicas y 26 gabaérgicas- que nos permite seguir todos los cambios que suceden”.
En un estudio previo este mismo equipo de investigadores demostró que la proteína RAC1, que en C. elegans se conoce como ced-10, protege las neuronas dopaminérgicas de la toxicidad producida por la alfa-sinucleïna y que, en pacientes con párkinson, la actividad de esta proteína está disminuida.
Otra ventaja de C.elegans es que sus principales vías lipídicas son conocidas y son las mismas que las de los humanos. En este estudio se ha observado que, en comparación con el gusano sano, ya desde las etapas más tempranas el nuevo gusano transgénico presenta cambios en las proporciones de los tipos de lípidos en el organismo.
“El nuevo modelo que hemos generado abre una ventana a la investigación de las etapas tempranas de la enfermedad de Parkinson y otras sinucleinopatías antes de llegar a la muerte neuronal, y permitirán investigar fármacos que puedan ayudar a parar la enfermedad antes de que sea demasiada tarde”, concluye Esther Dalfó.
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