Los científicos han visualizado y cuantificado los grupos de proteínas que se creía que desencadenaron los Parkinson, marcando un avance en el estudio de la enfermedad neurológica de crecimiento más rápido en el mundo.
Estos pequeños grupos, llamados oligómeros de alfa-sinucleína, han sido considerados durante mucho tiempo culpables de que la enfermedad de Parkinson comience a desarrollarse en el cerebro, pero hasta ahora han evitado la detección directa en el tejido cerebral humano.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Cambridge, UCL, Francis Crick Institute y Polytechnique Montreal han desarrollado una técnica de imagen que les permite ver, contar y comparar los oligómeros del tejido cerebral humano, un desarrollo que un equipo dice es «cómo ver las estrellas a la luz del día amplio».
Sus resultados, informados a la revista Ingeniería biomédica de la naturalezaPodría ayudar a revelar la mecánica de cómo la propaga de Parkinson a través del cerebro y apoyar el desarrollo de diagnósticos y posibles tratamientos.
Alrededor de 166,000 personas en el Reino Unido viven con la enfermedad de Parkinson y el número aumenta. Para 2050, se espera que el número de personas con el mundo de Parkinson duplique hasta 25 millones. Si bien hay medicamentos que pueden ayudar a aliviar algunos de los síntomas de Parkinson, como temblor y rigidez, no hay medicamentos que puedan detener o detener la enfermedad.
Durante más de un siglo, los médicos han reconocido la presencia de Parkinson de grandes depósitos de proteínas llamados cuerpos de Lewy. Pero los científicos han sospechado que los oligómeros más pequeños, que se forman anteriormente, pueden causar daño a las células cerebrales. Hasta ahora, estos oligómeros eran demasiado pequeños para ver, solo unos pocos nanómetros de largo.
«Los cuerpos de Lewy son la insignia de Parkinson, pero esencialmente se les llama donde ha estado la enfermedad, no donde está en este momento», dijo el profesor Steven Lee, del Departamento de Química Hamied de Cambridge Yusuf, quien dirigió la investigación. «Si podemos ver a Parkinson en sus primeras etapas, esto nos diría mucho más sobre cómo se desarrolla la enfermedad en el cerebro y cómo podríamos tratarlo».
Ahora, Lee y sus colegas han desarrollado una técnica, llamada ASA-PD (detección de agregados avanzados para la enfermedad de Parkinson), que utiliza microscopía de fluorescencia ultra sensible para detectar y analizar millones de oligómeros en el tejido cerebral posmortem. Debido a que los oligómeros son tan pequeños, su señal es extremadamente débil. ASA-PD maximiza la señal a medida que disminuye el fondo, aumentando drásticamente la sensibilidad hasta el punto en que se pueden observar y estudiar oligómeros de alfa-sinucleína individuales.
«Es la primera vez que hemos podido mirar los oligómeros directamente al tejido cerebral humano en esta escala: es como poder ver estrellas a la luz del día», dijo la autora de la Dra. Rebecca Andrews, quien realizó el trabajo cuando fue investigadora postdoctoral en el Laboratorio de Lee. «Abre nuevas puertas para la investigación de Parkinson».
El equipo examinó muestras de tejido cerebral post mortem de personas con Parkinson y las comparó con individuos de edad similares. Descubrieron que los oligómeros existen tanto en el cerebro sano como en el de Parkinson. La principal principal entre la enfermedad y el cerebro sano era el tamaño de los oligómeros, que eran más grandes, más brillantes y numerosos en muestras de enfermedades, lo que sugiere un vínculo directo con la progresión de Parkinson.
El equipo también descubrió una subclase de oligómeros que aparecieron solo en pacientes de Parkinson, que podrían ser los primeros marcadores visibles de la enfermedad, posiblemente años antes de que aparecieran los síntomas.
«Este método no solo nos da una instantánea», dijo el profesor Lucien Weiss, de Polytechnique Montreal, dirigió la investigación. «Ofrece un atlas entero de cambios de proteínas en todo el cerebro, y se podrían aplicar tecnologías similares a otras enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y Huntington.
«Los oligómeros han sido la aguja de Paller, pero ahora que sabemos dónde están estas agujas, podría ayudarnos a guiar tipos de células específicos en ciertas regiones del cerebro».
«La única forma real de entender lo que está sucediendo en la enfermedad humana es estudiar el cerebro humano directamente, pero debido a la complejidad del cerebro, esto es muy difícil», dijo la profesora Sonia Gandhi, del Instituto Francis Crick, quien dirigió la investigación. «Esperamos que la ruptura de esta barrera tecnológica nos permita comprender por qué y cómo se forman los grupos de proteínas y cómo cambia el entorno cerebral y conduce a enfermedades».
La investigación fue apoyada en parte al alinear la ciencia a través de Parkinson (ASAP), Michael J. Fox Foundation y el Consejo de Investigación Médica (MRC), parte de la Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI). Los investigadores agradecen a los pacientes, familias y cuidadores que ganaron los bancos cerebrales para permitir que este trabajo suceda.
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