BarcelonaUn equipo internacional de científicos ha visualizado y cuantificado por primera vez en el tejido cerebral humano a los grupos de proteínas que se consideran los detonantes del Parkinson, un avance que puede ayudar a desentrañar los mecanismos por los que esta enfermedad neurológica se propaga a través del cerebro y que puede apoyar el desarrollo de diagnósticos y posibles tratamientos en el futuro. Se trata de un hito importante, ya que los responsables de que el Parkinson empiece a desarrollarse en el cerebro habían evadido hasta ahora la detección directa. Los resultados se han publicado este miércoles en la revista Nature Biomedical Engineering.
Durante más de cien años los médicos han reconocido al Parkinson por la presencia de grandes depósitos de proteínas, los llamados cuerpos de Lewy. Estas acumulaciones anormales aparecen dentro de las neuronas del cerebro y están formadas principalmente por oligómeros de alfa-sinucleína, una proteína que normalmente interviene en la comunicación de las neuronas. Cuando se pliegan mal, las proteínas se convierten en oligómeros y en estas condiciones se convierten en tóxicas. La comunidad científica ya sospechaba que unos grupos más pequeños y de formación precoz podrían causar el daño a las células cerebrales, y ahora investigadores de la Universidad de Cambridge, de la University College London, del Instituto Francis Crick del Reino Unido y de la Politécnica de Montreal han logrado ver, contar y comparar a estos grupos de proteínas.
El principal reto a la hora de observar estas señales era el tamaño de las proteínas, que apenas miden unos cuantos nanómetros de longitud. A partir del desarrollo de una nueva técnica de imágenes de microscopía de fluorescencia ultrasensible, llamada ASA-PD (por sus siglas en inglés deadvanced sensing of aggregates for Parkinson’s disease), el equipo internacional pudo examinar muestras de tejido cerebral de personas con Parkinson ya muertas y las comparó con individuos sanos de edad similar.
La observación indicaba que estos grupos de proteínas estaban presentes tanto en cerebros sanos como en cerebros que habían desarrollado la enfermedad, pero con una diferencia: el tamaño de los oligómeros. En cerebros afectados por el trastorno degenerativo eran mayores, brillantes y numerosos, lo que sugiere una relación directa con la progresión del trastorno, según el coautor de la investigación, el ingeniero de la Politécnica de Montreal Lucien Weiss.
El equipo también descubrió una subclase de estos oligómeros que aparecieron sólo en pacientes con Parkinson y que podrían ser los primeros marcadores visibles de la enfermedad, posiblemente años antes de que los síntomas aparezcan. Gracias a esta herramienta, los científicos pudieron observar y analizar millones de oligómeros en muestras de tejido cerebral humano, algo que hasta ahora era imposible. «Este método no sólo nos proporciona una instantánea», dice Weiss, quien asegura que también ofrece un atlas completo de cambios proteicos en el cerebro.
«Los cuerpos de Lewy son el sello distintivo del Parkinson, pero básicamente indican dónde se ha desarrollado la enfermedad, no dónde se encuentra actualmente», añade el investigador Steven Lee, del departamento de química Yusuf Hamied de la Universidad de Cambridge y codirector de la investigación. Sin embargo, observar la enfermedad en las primeras etapas puede revelar «mucho más sobre cómo se desarrolla la enfermedad en el cerebro y cómo podríamos tratarla», subraya.
«Una aguja en un pajar»
El Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa con mayor prevalencia en el mundo, y se trata de un trastorno crónico que afecta al sistema nervioso y evoluciona progresivamente a diversas formas de discapacidad y dependencia. Se prevé que en 2050 el número de afectados en el mundo se haya duplicado hasta alcanzar los 25 millones, y aunque existen medicamentos que pueden ayudar a controlar algunos de los síntomas de la enfermedad, como el temblor y la rigidez muscular, no existen fármacos que puedan frenarla.
Pero tampoco existen herramientas para diagnosticar eficientemente el Parkinson. «Por eso el hallazgo descrito en el artículo tiene un gran valor, no sólo para entender cómo se inicia la patología, sino también para abrir nuevas posibilidades para el diagnóstico y los tratamientos que modifiquen el curso de la enfermedad de la que no disponemos en este momento», dice Salvador Ventura, director científico del Instituto de Investigación e Innovación Parc Taulí (I3PT-CERCA).
Los investigadores han subrayado que visualizar estos grupos de proteínas ha sido «cómo encontrar una aguja en un pajar», pero han incidido en la trascendencia del hallazgo, porque saber dónde están podría ser esencial para identificar tipos de células específicos en ciertas regiones del cerebro. «La única manera real de comprender qué ocurre en las enfermedades humanas es estudiar el cerebro humano directamente, pero debido a su enorme complejidad esto supone un gran desafío», ha corroborado la investigadora Sonia Gandhi, del Instituto Francis Crick, que concluye: «Esperamos que superar esta barrera tecnológica nos permita comprender por qué, dónde y cómo se forma la forma.
En este sentido, los científicos defienden que en un futuro estas tecnologías podrían aplicarse a otras enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o la enfermedad de Hunt. Ventura recuerda que estos hallazgos son difíciles de aplicar como método de diagnóstico temprano en la práctica clínica, ya que son procesos lentos y muy caros, pero admite: «Sin duda, la ASA-PD tiene las características y el potencial para convertirse en una técnica crucial».