Un gen que regula el calcio en las neuronas podría ser clave en párkinson

Neuronas dopaminérgicas./Agencia CyTA-Leloir.

El mecanismo fue descubierto en moscas ‘Drosophila’ y sería un interesante punto de partida para averiguar si ese proceso biológico ocurre en pacientes y explorar innovadores tratamientos futuros.

 

Agencia CyTA-Leloir/DICYT

Científicos argentinos lograron determinar cómo la alteración de un gen que regula el calcio en ciertas neuronas provoca problemas motores en la mosca de la fruta (Drosophila), un insecto que se utiliza como modelo de investigación para comenzar a entender procesos biológicos que ocurren humanos.

“Los resultados de nuestro trabajo nos llevan a pensar que el gen estudiado podría estar involucrado en las funciones alteradas de las neuronas en el mal de Parkinson. Estudios futuros tendrán que confirmarlo y, de ser así, se podrían explorar estrategias terapéuticas que tengan a ese gen como blanco”, explicó Fernando Pitossi, jefe del Laboratorio de Terapias Regenerativas y Protectoras del Sistema Nervioso de la Fundación Instituto Leloir (FIL) e investigador superior del CONICET.

Pitossi y sus colegas se concentraron en el gen PMCA, que produce una proteína del mismo nombre y se encarga de sacar el calcio de la célula una vez que ayudó a liberar la dopamina

Las principales neuronas que se ven afectadas en pacientes con el mal de Parkinson y causan sus síntomas motores utilizan un neurotransmisor específico (dopamina) para sus funciones. Cuando el calcio entra en esas células, se libera la dopamina para modular un circuito entre neuronas que coordina el movimiento.

Pitossi y sus colegas se concentraron en el gen PMCA, que produce una proteína del mismo nombre y se encarga de sacar el calcio de la célula una vez que ayudó a liberar la dopamina. “Si se acumula el calcio, es tóxico”, indicó María Celeste Leal, directora del estudio e investigadora del CONICET en el laboratorio de Pitossi.

El hallazgo fue muy sugestivo: disminuyendo la cantidad de la proteína PMCA en las neuronas de las moscas, “vimos que aumentaba el calcio y también aparecían síntomas motores”, añadió Leal.

Tal como publica la revista “The European Journal of Neuroscience” los científicos también comprobaron que el calcio dentro de las neuronas aumenta un proceso conocido como “estrés oxidativo”, perjudicial para el funcionamiento de las neuronas que liberan dopamina.

Los científicos también analizaron a PMCA en otro modelo de moscas para la Enfermedad de Parkinson. Esta mosca, que no tiene el gen “parkina” (gen relacionado con la aparición del Parkinson a edades tempranas) también tiene los niveles de PMCA disminuidos. “Todo esto nos lleva a pensar que el gen PMCA podría estar involucrado en las funciones alteradas de las neuronas en esta enfermedad”, puntualizó Brenda Erhardt, primera autora del estudio y becaria del CONICET que realiza su tesis de doctorado bajo la dirección de Leal en el Laboratorio de Pitossi.

Leal destacó la relevancia que tuvo para este trabajo (y tendrá en futuros estudios) el desarrollo de un modelo experimental para estudiar los efectos de calcio en el desarrollo de síntomas motores.

Dado que el estudio se hizo en moscas, aún hay un largo camino para que el hallazgo tenga relevancia clínica

Dado que el estudio se hizo en moscas, aún hay un largo camino para que el hallazgo tenga relevancia clínica. “Hay que comprobar si lo descrito en nuestro trabajo funciona de igual manera en roedores, estudiar si PMCA está disminuido en cerebros de pacientes con mal de Parkinson e identificar un compuesto o tratamiento que aumente PMCA”, destacó Pitossi, quien en 2019 fue incorporado a la prestigiosa Organización Europea de Biología Molecular (EMBO, según sus siglas en inglés).

Para que un resultado pase de la mesada del laboratorio a la cama de un paciente se debe atravesar diferentes etapas. De probar tratamientos experimentales en roedores (estudios preclínicos) y obtener resultados alentadores, “se podría pensar en diseñar y presentar para la aprobación de la autoridad regulatoria un estudio clínico experimental en pacientes. A partir de ahí comenzaría una investigación clínica que, si los resultados acompañan después de no menos de 5 a 10 años de estudio, podrían aportar un nuevo tratamiento. El camino es largo, pero por algo se empieza. Hasta este estudio no se había asociado a PMCA con la función de las neuronas dopaminérgicas y los consecuentes problemas motores”, concluyó Pitossi.

Del trabajo también participaron María Isabel Farías, Berenice Silva, Carina Ferrari y Pablo Bochicchio, del CONICET y de la FIL; María Silvina Marcora, del CONICET y del Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas (IQUIFIB); Lía Frenkel, investigadora del CONICET, de la FIL y del Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (IB3) que depende de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA; Miguel Ángel Allo y Christian Höcht, del CONICET y del Departamento de Farmacología de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA, y Diego Bodin (informático).

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