Investigadores de la Johns Hopkins Medicine han hallado evidencia de que la enfermedad de Parkinson se origina en las células del intestino y viaja a través de las neuronas del cuerpo hasta el cerebro.
El estudio en ratones, que publica la revista 'Neuron', ofrece un modelo nuevo y más preciso para probar tratamientos que podrían prevenir o detener la progresión de la enfermedad de Parkinson.
Estos hallazgos proporcionan una prueba más del papel del intestino en la enfermedad de Parkinson, y nos brindan un modelo para estudiar la progresión de la enfermedad desde el principio", destaca el doctor Ted Dawson, director del Instituto Johns Hopkins de Ingeniería Celular y profesor de neurología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
La enfermedad de Parkinson se caracteriza por la acumulación de una proteína mal plegada, llamada alfa-sinucleína, en las células del cerebro. A medida que la mayoría de estas proteínas comienzan a agruparse, causan la muerte de los tejidos nerviosos, dejando atrás grandes franjas de materia cerebral muerta conocida como cuerpos de Lewy. Y a medida que las células cerebrales mueren, afectan la capacidad de una persona para moverse, pensar o regular las emociones.
El nuevo estudio se basa en las observaciones realizadas en 2003 por el neuroanatomista alemán Heiko Braak, quien mostró que las personas con enfermedad de Parkinson también tenían acumulaciones de la proteína alfa-sinucleína plegada en las partes del sistema nervioso central que controla el intestino.
La aparición de estas proteínas dañinas para las neuronas es consistente con algunos de los primeros síntomas de la enfermedad de Parkinson, que incluyen el estreñimiento, dice el doctor Han Seok Ko, profesor asociado de neurología en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Braak planteó la hipótesis de que la enfermedad de Parkinson avanzaba hasta los nervios que conectan el intestino y el cerebro, para subir como por una escalera.
El creciente número de evidencias ha implicado la conexión cerebro-intestino en el inicio de la enfermedad de Parkinson. Los investigadores mostraron gran curiosidad por saber si la proteína alfa-sinucleína mal plegada podría viajar a lo largo del nervio vago, que funciona como un cable eléctrico desde el estómago y el intestino delgado hasta la base del cerebro.
Para probarlo, los investigadores inyectaron 25 microgramos de alfa-sinucleína sintética mal plegada creada en el laboratorio en los intestinos de docenas de ratones sanos. Tomaron muestras y analizaron el tejido cerebral uno, tres, siete y 10 meses después de la inyección. En el transcurso del experimento de 10 meses, los investigadores vieron evidencia de que la alfa-sinucleína comenzó a construirse donde el nervio vago se conectaba al intestino y continuaba propagándose por todas las partes del cerebro.
Luego, los investigadores realizaron un experimento similar, pero esta vez cortaron quirúrgicamente el nervio vago en un grupo de ratones e inyectaron sus intestinos la alfa-sinucleína mal plegada. Tras un examen a los siete meses, los investigadores encontraron que los ratones con nervios vagos cortados no mostraban ninguno de los signos de muerte celular que presentaban los ratones con nervios vagos intactos. El nervio cortado pareció detener los avances de la proteína mal plegada, apunta Dawson.
Los investigadores luego quisieron saber si estas diferencias físicas en la progresión de la enfermedad provocaron cambios de comportamiento. Para comprobarlo, evaluaron el comportamiento de tres grupos: ratones inyectados con alfa-sinucleína mal plegada, ratones inyectados con alfa-sinucleína plegada con nervios vagos cortados y ratones de control sin inyección y nervios vagos intactos. Los investigadores analizaron las tareas que solían usar para distinguir los signos de la enfermedad de Parkinson en ratones, como la construcción de nidos y la exploración de nuevos entornos.
Los investigadores observaron por primera vez que los ratones construyen nidos en su recinto como una prueba para la destreza motora fina, que comúnmente se ve afectada por la enfermedad de Parkinson en los seres humanos. Siete meses después de la inyección, los ratones que recibieron la inyección de alfa-sinucleína mal plegada obtuvieron puntuaciones consistentemente más bajas en la construcción del nido.
Además, mientras que la mayoría de los ratones utilizaron la totalidad de los 2,5 gramos de material proporcionado, el grupo de ratones que recibió la inyección de alfa-sinucleína utilizó menos de la mitad de un gramo del material de anidación. "De acuerdo con los síntomas de la enfermedad de Parkinson en humanos, el control de la motricidad fina de los ratones se deterioró a medida que la enfermedad avanzaba", dice Ko.
En otro experimento que analizó a los ratones para detectar síntomas similares a la enfermedad de Parkinson en humanos, los investigadores midieron los niveles de ansiedad al analizar cómo respondían a los nuevos entornos.
Para esta prueba, los investigadores colocaron a los ratones en una gran caja abierta donde una cámara podría rastrear su exploración. Los ratones sanos son curiosos y pasarán tiempo investigando cada parte de un nuevo entorno. Sin embargo, los ratones afectados por el deterioro cognitivo están más ansiosos, lo que hace que tengan más probabilidades de permanecer hacia los bordes protegidos de una caja.
El equipo de investigación descubrió que los ratones de control y los ratones a los que se les cortó los nervios vagos para protegerse contra la enfermedad de Parkinson pasaron entre 20 y 30 minutos explorando el centro de la caja. Mientras, los ratones que recibieron la inyección de alfa-sinucleína plegada incorrectamente pero que tenían nervios vagos intactos pasaron menos de cinco minutos, lo que indica niveles más altos de ansiedad que son consistentes con los síntomas de la enfermedad de Parkinson según los investigadores.
En general, los resultados de este estudio muestran que la alfa-sinucleína mal plegada puede transmitirse del intestino al cerebro en ratones a lo largo del nervio vago, y el bloqueo de la ruta de transmisión podría ser clave para prevenir las manifestaciones físicas y cognitivas de la enfermedad de Parkinson.
