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Un estudio internacional liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que la diabetes produce alteraciones a nivel molecular y funcional en los procesos de neurotransmisión de dopamina en las neuronas cerebrales encargadas del control del movimiento, cuya degeneración provoca la enfermedad de Parkinson.

El estudio, publicado en la revista ‘Movement Disorders‘, ha contado con la participación de investigadores del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (Ciberdem).

Hasta ahora, se desconocían por completo los efectos de la diabetes sobre el cerebro para explicar la asociación de ambas enfermedades. Análisis epidemiológicos realizados durante varios años apuntaban a una preexistencia de diabetes que puede aumentar el riesgo de padecer parkinson, pero no había nada concreto.

Niveles de dopamina

Las neuronas afectadas tienen su somas o cuerpos celulares en una zona del cerebro denominada sustancia negra. Éstas proyectan sus prolongaciones o axones al núcleo estriado, una región del cerebro encargada de la función motora y el movimiento del cuerpo.

“El aumento de los niveles de glucosa en sangre favorece el desarrollo de estrés oxidativo, un efecto adverso posiblemente ligado a la alteración de los niveles de dopamina en el cerebro”, explica Mario Vallejo, investigador del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (IIBM), centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid e investigador de Ciberdem.

Vallejo, que dirige el proyecto, señala que también existe una importante disminución en la expresión de algunas proteínas. Éstas son las que regulan la liberación y recaptación de la dopamina en la sinapsis y varicosidades axonales.

Alteraciones y diabetes

Para entender cómo afecta esto, el investigador explica que normalmente la dopamina está almacenada dentro de los axones en grupos de vesículas que se abren al exterior y la liberan al espacio interneuronal cuando llega un estímulo eléctrico. Si esto ocurre, inmediatamente se ponen en marcha mecanismos de compensación que evitan la liberación de una cantidad excesiva del neurotransmisor.

Es como si, después de pisar el acelerador a fondo, se activara automáticamente un mecanismo que pusiera en marcha un freno o hiciera levantar el pie”

Mario Vallejo, investigador del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (IIBM), centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid e investigador de Ciberdem

Este mecanismo de freno “no funciona bien” en los ratones diabéticos debido a la disminución de los niveles de un canal de potasio llamado Girk2. Además, el investigador indica que la dopamina que sale al exterior de la neurona en exceso no se recapta bien. Esto se debe a que se alteran dos transportadores de dopamina. Por una parte, el encargado de reintroducirla en el axón y, por otra, el que una vez dentro la almacena en las vesículas.

Este hecho es “muy importante”, según Vallejo, porque la dopamina puede ser tóxica en el interior de los axones si no está almacenada en las vesículas. Este hecho puede producir daños celulares de forma progresiva mediante estrés oxidativo.

En colaboración con científicos de la Universidad de Oxford (Reino Unido), se observó que, en respuesta a un estímulo eléctrico, las neuronas dopaminérgicas de los ratones diabéticos liberan más neurotransmisor que las de los no diabéticos. De esta forma se confirma que las alteraciones observadas a nivel molecular afectan a los procesos de neurotransmisión en el núcleo estriado del cerebro.

Vulnerabilidad neuronal

Por otra parte, los investigadores observaron que, aunque los efectos de la diabetes no son suficientes para inducir alteraciones motoras, sí que aumentan la vulnerabilidad de las neuronas dopaminérgicas. Dichos efectos las hacen más sensibles a degenerar por un estímulo nocivo y dar lugar a la aparición de síntomas motores.

Curiosamente, estos efectos parecen estar asociados a la hiperglucemia o a la ausencia de señalización por insulina. Por el contrario, no parecen estar relacionados con la existencia de obesidad, ligada normalmente a la diabetes tipo II, el tipo más frecuente en humanos.

Los resultados abren nuevas vías de investigación. Podrían servir para identificar los mecanismos moleculares por los que la diabetes afecta a los procesos de neurotransmisión en el cerebro.

Vallejo indica que los siguientes pasos estarán centrados si las alteraciones observadas se producen en todo el cerebro o si pueden prevenirse con algún tratamiento. Asimismo, los investigadores quieren estudiar si los cambios son consecuencia solo de presencia de niveles elevados de glucosa o si interviene también el déficit funcional de insulina.


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