Redacción
Un equipo de investigadores del Johns Hopkins Medicine (Estados Unidos) cree haber revelado que la relación entre la contaminación de aire y un mayor riesgo de desarrollar demencia con cuerpos de Lewy se vincula con la acumulación de la proteína alfa-sinucleína en el cerebro.
Publicado en la revista Science, esta investigación se suma a un creciente conjunto de evidencias que indican cómo los factores ambientales pueden desencadenar cambios proteicos dañinos en el cerebro que ocasionan la neurodegeneración.
Como explica Xiabo Mao, investigador principal y profesor asociado de neurología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y miembro del Instituto de Ingeniería Celular de Johns Hopkins, se vincula el mayor riesgo de desarrollar esta enfermedad con la contaminación en el aire por partículas finas (PM 2,5) en suspensión.
«Vincula el mayor riesgo de desarrollar esta enfermedad con la contaminación en el aire por partículas finas en suspensión»
«Hemos identificado una nueva cepa de cuerpos de Lewy que se forma tras la exposición a la contaminación atmosférica. Al definir esta cepa, esperamos establecer una diana específica para futuros fármacos destinados a frenar la progresión de las enfermedades neurodegenerativas caracterizadas por cuerpos de Lewy«, explica Mao.
El primer paso de la investigación fue el análisis de datos hospitalarios de 56,5 millones de pacientes estadounidenses con enfermedades neurodegenerativas e ingresados entre 2000 y 2014. El equipo se centró en pacientes hospitalizados por primera vez en afecciones relacionadas con cuerpos de Lewy y utilizó datos de sus códigos postales para estimar su exposición a largo plazo a PM 2,5.
«La asociación estadística que descubrimos es incluso más sólida que la encontrada en estudios previos al agrupar todas las enfermedades de Alzheimer y demencias relacionadas, lo que destaca la formación de cuerpos de Lewy como una vía potencialmente crucial que justifica una investigación biológica más profunda«, aclara Xiao Wu, coautor principal y coautor correspondiente del estudio y profesor adjunto de bioestadística en la Escuela de Salud Pública Mailman de la Universidad de Columbia (Estados Unidos).
«La asociación estadística que descubrimos es incluso más sólida que la encontrada en estudios previos»
Para explorar la razón biológica de esta asociación entre la exposición a PM 2,5 y la demencia por cuerpos de Lewy, los investigadores expusieron a la contaminación por PM 2,5 cada dos días durante un período de diez meses tanto a ratones normales como a ratones genéticamente modificados que carecían de la proteína alfa-sinucleína.
Entonces, descubrieron que la exposición de ratones a PM 2.5 originó la formación de cúmulos anormales de alfa-sinucleína. Estas acumulaciones de proteínas tóxicas compartían características estructurales y patológicas clave con los encontrados en el cerebro de pacientes con demencia por cuerpos de Lewy.
De esta forma, descubrieron que cada aumento del rango intercuartil en la concentración de PM 2,5 en estos códigos postales resultó en un aumento del 17% de riesgo de demencia por enfermedad de Parkinson y un 12% más de riesgo de demencia con cuerpos de Lewy.
Los investigadores estudiaron ratones con una mutación genética humana (hA53T) relacionada con la enfermedad de Parkinson de inicio temprano. Después de cinco meses de exposición a PM 2,5, los ratones desarrollaron focos generalizados de alfa-sinucleína y experimentaron deterioro cognitivo. Así, tras realizar análisis biofísicos y bioquímicos, se observó que estas acumulaciones eran estructuralmente distintas de las que se forman durante el envejecimiento natural.
Tras cinco meses de exposición a partículas finas, los ratones desarrollaron focos generalizados de alfa-sinucléina y experimentaron deterioro cognitivo
Los investigadores también se propusieron determinar si los efectos de la contaminación atmosférica variaban según la ubicación. Descubrieron que la exposición de ratones a muestras separadas de PM 2,5 de China, Europa y Estados Unidos provocó cambios cerebrales similares y el desarrollo de bolsas de alfa-sinucleína.
«Esto sugiere que los efectos nocivos de PM 2,5 pueden ser bastante consistentes en diferentes regiones«, apuntan los investigadores. Los investigadores detallan que los cambios en la expresión genética en los cerebros de ratones expuestos a PM 2,5 fueron sorprendentemente similares a los encontrados en pacientes humanos con demencia por cuerpos de Lewy. «Esto sugiere que la contaminación no solo puede desencadenar la acumulación de proteínas tóxicas, sino también impulsar cambios en la expresión genética relacionados con enfermedades en el cerebro humano«, argumentan los autores.
Los factores genéticos tienen mucha trascendencia en las enfermedades neurodegenerativas, pero los investigadores alegan que las personas pueden controlar de manera parcial su exposición a la contaminación. «Nuestro próximo objetivo es determinar qué componentes específicos de la contaminación atmosférica están causando estos efectos. Comprender esto podría ayudar a orientar las iniciativas de salud pública para reducir las exposiciones nocivas y disminuir el riesgo de enfermedades«, concluyen.