Científicos de Northwestern descubren cómo el Parkinson ataca las células cerebrales

Mostrando cómo el tratamiento temprano puede interrumpir el daño

 

Los científicos de Northwestern Medicine han descubierto cómo una cascada tóxica conduce a la muerte de las células cerebrales en pacientes con enfermedad de Parkinson y han demostrado cómo el tratamiento temprano puede interrumpir ese daño.

Dirigido por el autor principal  Dimitri Krainc , MD, PhD, presidente de neurología en  la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern , el estudio publicado en  Science  demostró que el tratamiento temprano con antioxidantes mejoró la función de las poblaciones de células cerebrales llamadas neuronas, que se recolectaron de pacientes con Enfermedad de Parkinson.

La enfermedad de Parkinson es la segunda enfermedad cerebral degenerativa más común, causada principalmente por la muerte de las células cerebrales que contienen dopamina, uno de los neurotransmisores del sistema nervioso. La mayor parte de la degeneración ocurre en la sustancia negra, una pequeña región del cerebro responsable del procesamiento de recompensas y el control motor.

Mientras que las personas pierden neuronas de dopamina como parte normal del proceso de envejecimiento, los pacientes con enfermedad de Parkinson pierden muchas más de lo normal y las células restantes ya no pueden compensar, lo que provoca síntomas como lentitud de movimiento o temblor.

Investigaciones anteriores indicaron que la muerte de esas células cerebrales involucraba dos estructuras dentro de las células, llamadas mitocondrias y lisosomas. No estaba claro qué sucedía para que esas células murieran, pero entender cómo y por qué degeneraban era un paso importante para identificar los tratamientos, dijo Krainc.

Entonces, utilizando células cerebrales humanas de pacientes con enfermedad de Parkinson, Krainc y sus colegas pudieron identificar una reacción en cadena de disfunción en esas dos estructuras celulares: fue causada por la acumulación de una forma defectuosa de un neurotransmisor, llamado dopamina oxidada.

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Si los pacientes pueden identificarse lo suficientemente temprano, el tratamiento con estos antioxidantes podría romper este ciclo tóxico.

Esta acumulación de dopamina oxidada en las células cerebrales provocó el mal funcionamiento de algunos de los lisosomas, lo que a su vez dañó las mitocondrias, y esas estructuras celulares que funcionaban mal en realidad aceleraron la acumulación del neurotransmisor defectuoso. El resultado fue un ciclo de retroalimentación negativa que condujo a la muerte de las células cerebrales.

Una vez que identificaron esta cascada tóxica, Krainc y sus colegas comenzaron a buscar formas de interrumpirla. Una de las estrategias clave que funcionó en los experimentos fue tratar las células cerebrales muy temprano en el proceso con antioxidantes específicos.

“Con este enfoque, descubrimos que podíamos atenuar o prevenir los efectos tóxicos posteriores en las neuronas de dopamina humana”, dijo Krainc.

Lena Burbulla, PhD, becaria postdoctoral en el laboratorio de Krainc, fue la primera autora del estudio.

Este enfoque proporciona un modelo para el desarrollo de futuras terapias, según Krainc. Si los pacientes pueden identificarse lo suficientemente temprano, el tratamiento con estos antioxidantes podría romper este ciclo tóxico.

Desafortunadamente, actualmente es muy difícil identificar a los pacientes con degeneración cerebral en etapa temprana, porque el daño a menudo ocurre antes de que los síntomas sean visibles.

Según Krainc, las pruebas genéticas mejoradas serán fundamentales para el diagnóstico temprano de la enfermedad en el futuro. Los científicos ya han identificado ciertos genes que definitivamente causan la enfermedad de Parkinson, mientras que se han identificado otros genes que se suman al riesgo general de desarrollar la enfermedad.

Las mejoras futuras en la detección temprana también se basarán en imágenes cerebrales y otros indicadores clínicos, dijo Krainc.

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“Por ejemplo, en el Parkinson, es bien sabido que muchos pacientes tienen un tipo específico de trastorno del sueño”, dijo Krainc. “Eso comienza de 10 a 15 años antes que otros síntomas, por lo que puede servir como predictor de la enfermedad de Parkinson”.

Si bien los científicos aún no han desarrollado un método infalible para detectar temprano la enfermedad de Parkinson, dijo Krainc, esta investigación ha demostrado la capacidad de frenar la cascada tóxica y podría ser inmensamente útil en futuros tratamientos para la enfermedad.

Esta historia ha sido actualizada desde su  versión original  publicada el 7 de septiembre de 2017 por la Escuela de Medicina Feinberg.

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