Nuevos hallazgos sobre ATP10B y la enfermedad de Parkinson

La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno cerebral común que afecta el movimiento. Es el segundo tipo más común de enfermedad neurodegenerativa, después de la enfermedad de Alzheimer. En los últimos veinte años, cada vez más personas han sido diagnosticadas con esta condición.

#Síntomas de la Enfermedad de Parkinson

La EP es conocida por sus síntomas relacionados con el movimiento, que incluyen:

• Temblor
• Bradicinesia (lentitud de movimiento)
• Rigidez
• Inestabilidad postural (problemas de equilibrio)

Sin embargo, también tiene síntomas no relacionados con el movimiento, que pueden afectar la calidad de vida de una persona. Estos síntomas incluyen:

• Estreñimiento
• Deterioro cognitivo (problemas con el pensamiento y la memoria)
• Depresión
• Dolor

#Causas de la Discapacidad Motora en la Enfermedad de Parkinson

El principal problema que lleva a los problemas motores en personas con EP es la pérdida gradual de células nerviosas específicas en una parte del cerebro llamada sustancia negra. Estas células nerviosas producen una sustancia química llamada Dopamina, que es esencial para controlar el movimiento. Cuando estas células mueren o se dañan, resulta en menos dopamina y, posteriormente, en síntomas motores.

#Vía Dopaminérgica

Las células nerviosas en la sustancia negra envían extensiones largas llamadas axones que se conectan a otra parte del cerebro llamada estriado dorsal. Esta conexión forma un camino importante conocido como la vía nigroestriatal, que juega un papel crucial en el control del movimiento y el aprendizaje de nuevas habilidades. La investigación ha demostrado que los problemas con la liberación de dopamina de estas neuronas a menudo ocurren antes de que se produzcan daños notorios.

#El Papel de la Alfa-sinucleína

En pacientes con EP, también hay una acumulación inusual de una proteína llamada alfa-sinucleína. Esta proteína forma estructuras conocidas como cuerpos de Lewy y neuritas de Lewy, que interrumpen el funcionamiento normal de las células cerebrales. Se encuentran muchos tipos diferentes de componentes en estas estructuras, incluyendo fragmentos rotos de otras células y grasas en exceso.

#Factores que Llevan a la Enfermedad de Parkinson

Las causas de la EP son complejas e involucran una mezcla de factores genéticos, ambientales y de envejecimiento. Los investigadores han estado trabajando arduamente para encontrar nuevos genes que podrían estar vinculados al desarrollo de esta enfermedad. Muchos de esos nuevos genes están conectados a un sistema en la célula llamado vía endolisosomal, que ayuda a degradar desperdicios y reciclar materiales.

#Factores Genéticos: ATP10B

Un gen de interés es el ATP10B. Los investigadores encontraron que las personas con EP y demencia tenían mutaciones notables en este gen. Estas mutaciones pueden llevar a una pérdida de la función de la proteína, que es vital para transportar ciertas grasas dentro de las células. Las mutaciones se han vinculado a un mayor riesgo de desarrollar EP; sin embargo, algunos estudios no han establecido una relación de causa y efecto directa.

#Función de ATP10B en las Células

ATP10B es una proteína que ayuda a mover grasas a través de las membranas de los compartimentos celulares llamados Lisosomas y endosomas. Es importante para mantener el equilibrio de varios lípidos dentro de la célula. Cuando ATP10B no funciona correctamente, puede llevar a un aumento de sustancias dañinas y a una pérdida de la función celular adecuada, especialmente en las células cerebrales.

#Investigando la Enfermedad de Parkinson en Ratas

Para entender mejor cómo ATP10B afecta las células cerebrales, los investigadores crearon un modelo usando ratas. Redujeron la cantidad de ATP10B en ciertas células del cerebro y observaron el impacto en el movimiento y comportamiento a lo largo del tiempo.

#Diseño del Estudio

En este estudio, los investigadores utilizaron herramientas especiales para dirigirse a ATP10B en los cerebros de ratas hembras adultas. Entregaron un pequeño fragmento de material genético llamado ARN que puede reducir la expresión del gen ATP10B. Esta entrega se realizó usando un vector que solo afecta a las células nerviosas. Un grupo de ratas recibió el tratamiento, mientras que otro grupo fue tratado con un control no dirigido.

#Pruebas de Comportamiento

Se realizaron varias pruebas para evaluar las habilidades motoras y el comportamiento de las ratas tratadas a lo largo del tiempo. Las pruebas incluyeron:

• Prueba de Rotarod: evaluando equilibrio y coordinación
• Prueba de campo abierto: midiendo la distancia recorrida y niveles de actividad
• Prueba de cilindro: verificando diferencias en el uso de extremidades
• Prueba de balanceo corporal elevado: evaluando el movimiento corporal y el equilibrio
• Prueba de catalepsia: buscando rigidez muscular

#Resultados de las Pruebas de Comportamiento

Con el tiempo, las ratas que tenían niveles reducidos de ATP10B mostraron signos de discapacidad motora, similar a lo que se observa en pacientes humanos con EP. Tuvieron más dificultades para equilibrarse en la barra giratoria, mostraron preferencia por un lado de su cuerpo y tuvieron niveles de actividad reducidos. También se notó rigidez muscular en estas ratas, lo que indica aún más el desarrollo de características parkinsonianas.

#Imágenes del Transportador de Dopamina

Los investigadores usaron una técnica de imagen especial para observar los niveles de transportadores de dopamina en los cerebros de las ratas. Esta imagen mostró una disminución significativa en los transportadores de dopamina en el lado del cerebro tratado con ARN de ATP10B en comparación con el lado no tratado. Esta disminución sugiere que hubo una pérdida de terminales nerviosos productores de dopamina en esa región con el tiempo.

#Neurodegeneración en Neuronas Dopaminérgicas

El estudio también examinó de cerca el número de células nerviosas responsables de producir dopamina. Se encontró que, con el paso del tiempo, había una pérdida de estas células críticas en los cerebros de ratas tratadas, llevando a una disminución en los niveles de dopamina. Esta pérdida fue evidente al medir el área de las células productoras de dopamina en el cerebro.

#Función Lisosomal y Cambios

Los investigadores exploraron los efectos de la pérdida de ATP10B en los lisosomas, el sistema de eliminación de desechos de la célula. Encontraron que las neuronas productoras de dopamina restantes tenían menos lisosomas, y los que estaban presentes eran más grandes. Esto implica que el sistema lisosomal no estaba funcionando bien, lo que podría contribuir a la disminución general de la salud cerebral.

#Estudios con Células Madre Humanas

Para confirmar estos hallazgos en humanos, los investigadores crearon modelos usando células madre humanas que podrían desarrollarse en neuronas productoras de dopamina. Descubrieron que las células con ATP10B reducido tenían menos neuronas productoras de dopamina en comparación con las células normales, reforzando la idea de la importancia de ATP10B en la salud neuronal.

#Conclusión

Este estudio destaca el papel crítico de ATP10B en la salud de las neuronas productoras de dopamina. Los hallazgos sugieren que una disminución en ATP10B conduce a una serie de problemas, incluyendo discapacidad motora y neurodegeneración, imitando las características clave de la enfermedad de Parkinson. Se necesita más investigación para explorar aún más la relación entre ATP10B, las neuronas dopaminérgicas y los procesos celulares que contribuyen a la enfermedad de Parkinson.

Entender estos mecanismos puede ofrecer nuevas perspectivas sobre posibles tratamientos y estrategias de manejo para las personas que viven con la enfermedad de Parkinson.