Fuente: www.intramed.net
Priones que saltan del intestino al cerebro, la última explicación del Parkinson
Autor: Jesús Méndez Agencia SINC
Años antes del diagnóstico, los enfermos
de párkinson suelen quejarse de problemas digestivos y de olfato.
Existen teorías que apuntan a que su inicio puede estar en el intestino,
pero ¿cómo puede una enfermedad cerebral comenzar tan lejos del
cerebro? Estudios liderados por científicos españoles han dado fuerza a
esta hipótesis y alientan la posibilidad de que una proteína sea capaz
de extender la enfermedad como un prion.
La enfermedad de Parkinson, que ataca los movimientos de Muhammad Ali y Michael J. Fox –entre otros seis millones de personas en el mundo–, es cerebral. Pero cada vez parece más cierto que en ciertos casos su origen puede estar en el estómago o el intestino, o incluso en la nariz, y de ahí ir saltando de neurona a neurona hasta llegar a los centros cerebrales del movimiento. Como una infección, parece que avanza de célula a célula. Lo que salta no es un virus o una bacteria, sino una proteína. Y una teoría cada vez más extendida sostiene que esa proteína se comporta como un prion.
Ahora que lo hemos dicho todo, vayamos a por las partes.
La enfermedad fue descrita por primera vez en 1817 por James Parkinson, un médico inglés que la llamó “parálisis agitante”. Así definió dos de sus características: una gran rigidez y un temblor de reposo. Cien años después, se descubrió que estos signos se debían a una pérdida de neuronas en la sustancia negra, una pequeña región en el cerebro que produce dopamina y permite afinar nuestros movimientos. Y que en todos los casos aparecían cuerpos de Lewy, pequeños depósitos de proteínas que por entonces no se sabía de qué estaban formados. Así hasta 1997.
En 1997, aparecieron dos artículos que supondrían un salto en el conocimiento de la enfermedad. En uno de ellos se describía, en varias familias italianas y griegas, la primera mutación relacionada con el Parkinson. La proteína afectada era la alfa-sinucleína. Justo dos meses después, el segundo artículo demostraba que la alfa-sinucleína era un componente principal de los cuerpos de Lewy.
Hacia delante, en su progresión, el daño neuronal se va extendiendo por el cerebro, ocasionando alteraciones de memoria, orientación y personalidad. Es la demencia asociada a la enfermedad de Parkinson.
Hacia atrás, y de forma mucho más silenciosa, parece tener un largo historial.
Cuando se pregunta a los enfermos por cambios que notaron antes de ser diagnosticados, suelen citar tres: hasta 20 años antes han tenido problemas de sueño, problemas digestivos –estreñimiento, digestiones pesadas– y menos capacidad para captar olores. Estos dos últimos síntomas dieron lugar entre 2003 y 2006 a una serie de estudios que revolucionaron la visión de la enfermedad.
En esos estudios, llevados a cabo por el equipo del veterano médico alemán Heiko Braak, se veía que en la mayor parte de los casos esporádicos el párkinson no comenzaba en el cerebro, sino fuera de él.
¿Comienza el Parkinson en el intestino?
Es la hipótesis del médico alemán Braak, que se explica en esta infografía. / José Antonio Peñas, Sinc
Recogieron muestras de gente ya fallecida en diferentes momentos de
la enfermedad y otra aparentemente sana, y comprobaron que los cuerpos
de Lewy, esos depósitos característicos, aparecían primero en dos
lugares: uno era el bulbo olfatorio, que recoge los nervios procedentes
de la nariz. El otro era el núcleo dorsal del vago, una pequeña región
del tronco del encéfalo que es justamente la que envía nervios al
estómago y al intestino para regular sus movimientos.
Pero, además, cuando este núcleo estaba afectado, también lo estaba el sistema nervioso entérico, formado por las neuronas que tapizan el estómago y el intestino y que se han dado en llamar ‘el segundo cerebro’.
Si bien parecía que la enfermedad no podía avanzar más allá del bulbo olfatorio, en el caso del intestino los cuerpos de Lewy se veían en regiones superiores: del tronco del encéfalo a los centros del movimiento y al final en la corteza cerebral. Parecía que la enfermedad avanzaba en sentido ascendente y que solo cuando llevaba suficientes años desarrollándose dañaba los núcleos del movimiento.
En 2012, Francisco Pan-Montojo, neurólogo e investigador español en la Universidad de Múnich, demostró que esta hipótesis de Braak es, por lo menos, viable. Y lo probó con un pesticida.
Del intestino al cerebro
Desde hacía tiempo se sabía que había sustancias capaces de inducir Parkinson cuando se inyectaban directamente en sangre. Una es la rotenona, un pesticida natural ya retirado. Lo que hizo el equipo de Pan-Montojo fue poner enormes dosis de rotenona en el estómago de ratones y esperaron a ver lo que sucedía.
Vieron que la rotenona provocaba acúmulos de alfa-sinucleína que iban ascendiendo del intestino al cerebro y podían saltar de célula a célula. Si cortaban el nervio vago, que conecta el cerebro con las neuronas intestinales, este viaje vertical se detenía.
Por entonces, lo que más llamó la atención a la opinión pública fue que un pesticida produjera todos estos efectos, pero “la novedad principal del estudio residía en que daba base a la hipótesis de Braak”, asegura Pan-Montojo.
Pan-Montojo fue a visitar a Braak. “Le encantó el trabajo porque confirmaba en parte su hipótesis de la progresión. No le gustó tanto que fuera por pesticidas”, comenta. El alemán siempre pensó que el origen estaba en un virus, algo que nunca se ha demostrado.
Ahora bien, ¿cómo hace la enfermedad para ir avanzando? ¿Es la alfa-sinucleína la responsable? Si es así, ¿cómo lo consigue?
Las nuevas teorías priónicas
Hasta hace no mucho tiempo el consenso general sobre el origen del Parkinson era que, ya fuera por causas genéticas, por envejecimiento o por una agresión externa, ciertos grupos de neuronas sensibles comenzaban a degenerar y a acumular los cuerpos de Lewy.
Sin embargo, los descubrimientos recientes han llevado a muchos científicos a abrir el espectro de posibilidades. No solo a partir de los éxitos de Braak, sino también por el importante papel que la alfa-sinucleína ha ido cobrando.
En 2008 se publicó un hallazgo sorprendente: una de las terapias experimentales para tratar el párkinson consistía en introducir en el cerebro de los enfermos células embrionarias productoras de dopamina. Inesperadamente, cuando más de diez años después del tratamiento algunos de los pacientes comenzaron a fallecer, se comprobó que en varios de ellos las células introducidas contenían también cuerpos de Lewy, algo que, dada su corta edad, no era esperable. Una de las causas más probables era que la alfa-sinucleína se hubiera extendido de las células enfermas a las sanas como si la proteína tuviera propiedades priónicas.
Un prion es una proteína con unas características tan especiales que, como si fuera un molde, es capaz de cambiar la estructura de otras proteínas haciendo que se propague, como sucede en la enfermedad en la que se descubrió, la de Creutzfeld-Jacob o mal de las vacas locas. Curiosamente, la estructura de la alfa-sinucleína en el párkinson ha pasado tres exámenes que no son suficientes pero sí necesarios para pensar que tiene propiedades parecidas: es capaz de saltar de célula a célula; puede cambiar la conformación de la alfa sinucleína sana y, especialmente, es capaz de iniciar y desarrollar por sí sola la enfermedad.
Y esto último es algo que se acaba de demostrar.
“Lo que hicimos fue extraer cuerpos de Lewy con alfa-sinucleína de los cerebros de pacientes con párkinson ya fallecidos”, comenta Miquel Vila, neurólogo y jefe del laboratorio de enfermedades neurodegenerativas en el hospital Vall d´Hebron, en Barcelona. “Después los inyectamos en el cerebro de ratones y de monos sanos y vimos que eran capaces de alterar la alfa-sinucleína de los animales convirtiéndola en patológica”. Además, la enfermedad se propagaba por las zonas cerebrales adyacentes, luego no se trataba de un ataque general, sino que se extendía progresivamente por criterios de vecindad.
Stanley Prusiner, el Nobel de Medicina que descubrió los priones, tiene claro que la alfa-sinucleína se comporta como uno de ellos. Incluso considera que el alzhéimer, donde se encuentran depósitos de proteínas parecidos a los del Parkinson, es una enfermedad priónica. Pero hay un criterio que muchos consideran necesario y todavía no ha cumplido: en ningún caso se ha demostrado que la enfermedad pueda ser contagiosa de uno a otro individuo.
Hacia nuevos tratamientos
Sea o no sea un prion, comience en el intestino o no, de confirmarse el modo de extenderse abriría nuevas posibilidades de tratamiento. Ahora hay dos: administrar L-Dopa –para aumentar los niveles de la dopamina perdida– o colocar un electrodo en una zona concreta del cerebro –el núcleo subtalámico– para estimularlo y mejorar el movimiento. Pero ninguno de los dos consigue curar el párkinson, solo ocultarlo por un tiempo y, en el caso de la L-Dopa, con los años acaba provocando movimientos exagerados e incómodos, como los del vídeo de Michael J. Fox.
Entre los tratamientos sobre los que se investiga están algunos destinados a disminuir la producción de alfa-sinucleína, a interceptarla mediante anticuerpos en su salto celular o a estimular su reciclaje en la célula. Pero “todos ellos son aún experimentales”, puntualiza el neurólogo Vila. Esto es algo que inquieta a Michael J. Fox, cuya fundación ha aportado ya 400 millones de dólares a la investigación. Quizá por eso, como cuenta el propio Vila, en el último congreso al que acudió les dijo a los científicos, medio en broma medio en serio, que “no sabía qué estaban haciendo con tanto dinero”.
Poco a poco.
Jesús Méndez: Escritor, periodista científico, exinvestigador de la epigenética del cáncer y médico de formación. Colabora con Sinc escribiendo sobre lo que sabe (más o menos).
La enfermedad de Parkinson, que ataca los movimientos de Muhammad Ali y Michael J. Fox –entre otros seis millones de personas en el mundo–, es cerebral. Pero cada vez parece más cierto que en ciertos casos su origen puede estar en el estómago o el intestino, o incluso en la nariz, y de ahí ir saltando de neurona a neurona hasta llegar a los centros cerebrales del movimiento. Como una infección, parece que avanza de célula a célula. Lo que salta no es un virus o una bacteria, sino una proteína. Y una teoría cada vez más extendida sostiene que esa proteína se comporta como un prion.
Ahora que lo hemos dicho todo, vayamos a por las partes.
La enfermedad fue descrita por primera vez en 1817 por James Parkinson, un médico inglés que la llamó “parálisis agitante”. Así definió dos de sus características: una gran rigidez y un temblor de reposo. Cien años después, se descubrió que estos signos se debían a una pérdida de neuronas en la sustancia negra, una pequeña región en el cerebro que produce dopamina y permite afinar nuestros movimientos. Y que en todos los casos aparecían cuerpos de Lewy, pequeños depósitos de proteínas que por entonces no se sabía de qué estaban formados. Así hasta 1997.
En 1997, aparecieron dos artículos que supondrían un salto en el conocimiento de la enfermedad. En uno de ellos se describía, en varias familias italianas y griegas, la primera mutación relacionada con el Parkinson. La proteína afectada era la alfa-sinucleína. Justo dos meses después, el segundo artículo demostraba que la alfa-sinucleína era un componente principal de los cuerpos de Lewy.
Hasta 20 años antes del diagnóstico, los enfermos de Parkinson recuerdan haber tenido problemas digestivos
Como en el movimiento de contar monedas, típico de los dedos de los
pacientes, la enfermedad tiene una historia hacia delante y una historia
hacia atrás.Hacia delante, en su progresión, el daño neuronal se va extendiendo por el cerebro, ocasionando alteraciones de memoria, orientación y personalidad. Es la demencia asociada a la enfermedad de Parkinson.
Hacia atrás, y de forma mucho más silenciosa, parece tener un largo historial.
Cuando se pregunta a los enfermos por cambios que notaron antes de ser diagnosticados, suelen citar tres: hasta 20 años antes han tenido problemas de sueño, problemas digestivos –estreñimiento, digestiones pesadas– y menos capacidad para captar olores. Estos dos últimos síntomas dieron lugar entre 2003 y 2006 a una serie de estudios que revolucionaron la visión de la enfermedad.
En esos estudios, llevados a cabo por el equipo del veterano médico alemán Heiko Braak, se veía que en la mayor parte de los casos esporádicos el párkinson no comenzaba en el cerebro, sino fuera de él.
¿Comienza el Parkinson en el intestino?
Es la hipótesis del médico alemán Braak, que se explica en esta infografía. / José Antonio Peñas, SincPero, además, cuando este núcleo estaba afectado, también lo estaba el sistema nervioso entérico, formado por las neuronas que tapizan el estómago y el intestino y que se han dado en llamar ‘el segundo cerebro’.
Si bien parecía que la enfermedad no podía avanzar más allá del bulbo olfatorio, en el caso del intestino los cuerpos de Lewy se veían en regiones superiores: del tronco del encéfalo a los centros del movimiento y al final en la corteza cerebral. Parecía que la enfermedad avanzaba en sentido ascendente y que solo cuando llevaba suficientes años desarrollándose dañaba los núcleos del movimiento.
Los
depósitos del Parkinson se ven en el intestino de los enfermos y en el
tronco del encéfalo, los centros del movimiento y la corteza cerebral
Además, llamaba la atención que las regiones inicialmente afectadas
fueran zonas de contacto con el exterior, lo que sugería que la
enfermedad podía empezar por alguna agresión externa.En 2012, Francisco Pan-Montojo, neurólogo e investigador español en la Universidad de Múnich, demostró que esta hipótesis de Braak es, por lo menos, viable. Y lo probó con un pesticida.
Del intestino al cerebro
Desde hacía tiempo se sabía que había sustancias capaces de inducir Parkinson cuando se inyectaban directamente en sangre. Una es la rotenona, un pesticida natural ya retirado. Lo que hizo el equipo de Pan-Montojo fue poner enormes dosis de rotenona en el estómago de ratones y esperaron a ver lo que sucedía.
Vieron que la rotenona provocaba acúmulos de alfa-sinucleína que iban ascendiendo del intestino al cerebro y podían saltar de célula a célula. Si cortaban el nervio vago, que conecta el cerebro con las neuronas intestinales, este viaje vertical se detenía.
Por entonces, lo que más llamó la atención a la opinión pública fue que un pesticida produjera todos estos efectos, pero “la novedad principal del estudio residía en que daba base a la hipótesis de Braak”, asegura Pan-Montojo.
Pan-Montojo fue a visitar a Braak. “Le encantó el trabajo porque confirmaba en parte su hipótesis de la progresión. No le gustó tanto que fuera por pesticidas”, comenta. El alemán siempre pensó que el origen estaba en un virus, algo que nunca se ha demostrado.
Ahora bien, ¿cómo hace la enfermedad para ir avanzando? ¿Es la alfa-sinucleína la responsable? Si es así, ¿cómo lo consigue?
Las nuevas teorías priónicas
Hasta hace no mucho tiempo el consenso general sobre el origen del Parkinson era que, ya fuera por causas genéticas, por envejecimiento o por una agresión externa, ciertos grupos de neuronas sensibles comenzaban a degenerar y a acumular los cuerpos de Lewy.
Al
inyectar un pesticida en ratones, se formaban los acúmulos típicos del
párkinson, que subían del intestino al cerebro y saltaban de célula a
célula
Entre los posibles agresores externos estaban virus y tóxicos, como
pesticidas y metales pesados usados en la industria. Mientras la
relación con los virus no se ha podido observar, algunos trabajos sí
señalan cierta correlación entre la exposición a tóxicos y el desarrollo
de párkinson. Pero en general los estudios son todavía débiles.Sin embargo, los descubrimientos recientes han llevado a muchos científicos a abrir el espectro de posibilidades. No solo a partir de los éxitos de Braak, sino también por el importante papel que la alfa-sinucleína ha ido cobrando.
En 2008 se publicó un hallazgo sorprendente: una de las terapias experimentales para tratar el párkinson consistía en introducir en el cerebro de los enfermos células embrionarias productoras de dopamina. Inesperadamente, cuando más de diez años después del tratamiento algunos de los pacientes comenzaron a fallecer, se comprobó que en varios de ellos las células introducidas contenían también cuerpos de Lewy, algo que, dada su corta edad, no era esperable. Una de las causas más probables era que la alfa-sinucleína se hubiera extendido de las células enfermas a las sanas como si la proteína tuviera propiedades priónicas.
Un prion es una proteína con unas características tan especiales que, como si fuera un molde, es capaz de cambiar la estructura de otras proteínas haciendo que se propague, como sucede en la enfermedad en la que se descubrió, la de Creutzfeld-Jacob o mal de las vacas locas. Curiosamente, la estructura de la alfa-sinucleína en el párkinson ha pasado tres exámenes que no son suficientes pero sí necesarios para pensar que tiene propiedades parecidas: es capaz de saltar de célula a célula; puede cambiar la conformación de la alfa sinucleína sana y, especialmente, es capaz de iniciar y desarrollar por sí sola la enfermedad.
Y esto último es algo que se acaba de demostrar.
“Lo que hicimos fue extraer cuerpos de Lewy con alfa-sinucleína de los cerebros de pacientes con párkinson ya fallecidos”, comenta Miquel Vila, neurólogo y jefe del laboratorio de enfermedades neurodegenerativas en el hospital Vall d´Hebron, en Barcelona. “Después los inyectamos en el cerebro de ratones y de monos sanos y vimos que eran capaces de alterar la alfa-sinucleína de los animales convirtiéndola en patológica”. Además, la enfermedad se propagaba por las zonas cerebrales adyacentes, luego no se trataba de un ataque general, sino que se extendía progresivamente por criterios de vecindad.
Stanley Prusiner, el Nobel de Medicina que descubrió los priones, piensa que el párkinson y el alzhéimer son enfermedades priónicas
Aunque algunos científicos consideran este trabajo como clave para
demostrar la teoría priónica, el propio Vila prefiere mantener cierta
cautela: “Lo que nosotros demostramos es que la proteína es capaz de
iniciar y desarrollar la enfermedad. Y aunque los datos apuntan a ello,
no tenemos pruebas definitivas de que actúe al modo de un prion”,
aclara. Del mismo modo opina Pan-Montojo, quien considera que “la alfa
sinucleína podría estar causando un estrés a la célula, y ser este
estrés el que vaya dando lugar a la enfermedad. Es posible también que
sea una mezcla de las dos cosas, pero aún necesitamos estudiarlo con más
detalle”.Stanley Prusiner, el Nobel de Medicina que descubrió los priones, tiene claro que la alfa-sinucleína se comporta como uno de ellos. Incluso considera que el alzhéimer, donde se encuentran depósitos de proteínas parecidos a los del Parkinson, es una enfermedad priónica. Pero hay un criterio que muchos consideran necesario y todavía no ha cumplido: en ningún caso se ha demostrado que la enfermedad pueda ser contagiosa de uno a otro individuo.
Hacia nuevos tratamientos
Sea o no sea un prion, comience en el intestino o no, de confirmarse el modo de extenderse abriría nuevas posibilidades de tratamiento. Ahora hay dos: administrar L-Dopa –para aumentar los niveles de la dopamina perdida– o colocar un electrodo en una zona concreta del cerebro –el núcleo subtalámico– para estimularlo y mejorar el movimiento. Pero ninguno de los dos consigue curar el párkinson, solo ocultarlo por un tiempo y, en el caso de la L-Dopa, con los años acaba provocando movimientos exagerados e incómodos, como los del vídeo de Michael J. Fox.
Entre los tratamientos sobre los que se investiga están algunos destinados a disminuir la producción de alfa-sinucleína, a interceptarla mediante anticuerpos en su salto celular o a estimular su reciclaje en la célula. Pero “todos ellos son aún experimentales”, puntualiza el neurólogo Vila. Esto es algo que inquieta a Michael J. Fox, cuya fundación ha aportado ya 400 millones de dólares a la investigación. Quizá por eso, como cuenta el propio Vila, en el último congreso al que acudió les dijo a los científicos, medio en broma medio en serio, que “no sabía qué estaban haciendo con tanto dinero”.
Poco a poco.
Jesús Méndez: Escritor, periodista científico, exinvestigador de la epigenética del cáncer y médico de formación. Colabora con Sinc escribiendo sobre lo que sabe (más o menos).
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