enfermedad parkinsonUn avance significativo arroja luz sobre los mecanismos subyacentes de la enfermedad de Parkinson y ofrece potencial para tratamientos innovadores en el futuro.

Resumen

Daño del ADN mitocondrial desencadena propagación de patología similar a la enfermedad de Parkinson

En el campo de las enfermedades neurodegenerativas, especialmente la enfermedad de Parkinson esporádica (sPD) con demencia (sPDD), la cuestión de cómo comienza y se propaga la enfermedad en el cerebro sigue siendo central. Si bien se ha señalado a las proteínas similares a priones como culpables, estudios recientes sugieren la participación de factores adicionales. Descubrimos que el estrés oxidativo, la unión del ADN dañada, la detección del ADN citosólico y las vías de activación del receptor tipo peaje (TLR) están fuertemente asociados con el transcriptoma sPDD, que tiene una señalización desregulada del interferón tipo I (IFN). En pacientes con enfermedad de Parkinson esporádica (sPD), confirmamos deleciones de ADN mitocondrial (mt) en la circunvolución frontal medial, lo que sugiere un papel potencial del ADNmt dañado en la fisiopatología de la enfermedad.

Estos hallazgos podrían arrojar luz sobre nuevas vías moleculares a través de las cuales el ADNmt dañado inicia y propaga enfermedades similares a la EP, abriendo potencialmente nuevas vías para intervenciones terapéuticas o seguimiento de enfermedades.

Hasta hace poco, nuestra comprensión de la enfermedad de Parkinson ha sido bastante limitada, lo que se ha hecho evidente en las limitadas opciones de tratamiento y manejo de esta afección debilitante.

Nuestro conocimiento reciente ha girado principalmente en torno a los factores genéticos responsables de los casos familiares, mientras que los factores causales en la gran mayoría de los pacientes seguían siendo desconocidos.

Sin embargo, en un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Copenhague han revelado nuevos conocimientos sobre el funcionamiento del cerebro en pacientes con Parkinson. Al frente de este descubrimiento innovador está el profesor Shohreh Issazadeh-Navikas.

“Por primera vez, podemos demostrar que las mitocondrias, los productores de energía vital dentro de las células cerebrales, particularmente las neuronas, sufren daños, lo que provoca alteraciones en el ADN mitocondrial [LP1]. Esto inicia y propaga la enfermedad como un reguero de pólvora a través del cerebro”, dice Shohreh Issazadeh-Navikas y añade:

«Nuestros hallazgos establecen que la propagación del material genético dañado, el ADN mitocondrial, provoca síntomas que recuerdan a la enfermedad de Parkinson y su progresión a la demencia».

La enfermedad de Parkinson es una afección crónica que afecta el sistema nervioso central y provoca síntomas como dificultad para caminar, temblores, desafíos cognitivos y, eventualmente, demencia. La enfermedad afecta a más de 10 millones de personas en todo el mundo. Si bien actualmente no existe cura, ciertos tratamientos médicos pueden ofrecer alivio a sus síntomas.

Pequeños fragmentos de ADN mitocondrial propagan la enfermedad

Al examinar los cerebros de humanos y ratones, los investigadores descubrieron que el daño a las mitocondrias en las células cerebrales ocurre y se propaga cuando estas células tienen defectos en los genes de respuesta antiviral. Intentaron comprender por qué se produjo este daño y cómo contribuyó a la enfermedad.

Su búsqueda condujo a una revelación notable

“Pequeños fragmentos (en realidad ADN) de las mitocondrias se liberan en la célula. Cuando estos fragmentos de ADN dañado se extravían, se vuelven tóxicos para la célula, lo que hace que las células nerviosas expulsen este ADN mitocondrial tóxico”, explica Shohreh Issazadeh-Navikas.

“Dada la naturaleza interconectada de las células cerebrales, estos fragmentos tóxicos de ADN se propagan a células vecinas y distantes, de forma similar a un incendio forestal incontrolado provocado por una hoguera casual”, añade.

El sueño es una muestra de sangre

Shohreh Issazadeh-Navikas prevé que este estudio marca el paso inicial hacia una mejor comprensión de la enfermedad y el desarrollo de futuros tratamientos, diagnósticos y mediciones de la eficacia del tratamiento para la enfermedad de Parkinson.

También expresó su esperanza de que «la detección del ADN mitocondrial dañado pueda servir como un biomarcador temprano para el desarrollo de enfermedades».

Los biomarcadores son indicadores objetivos de condiciones médicas específicas observadas en los pacientes. Si bien algunos biomarcadores son comunes, como la presión arterial, la temperatura corporal y el índice de masa corporal, otros proporcionan información sobre enfermedades particulares, como mutaciones genéticas en el cáncer o el nivel de azúcar en sangre en la diabetes. La identificación de un biomarcador de la enfermedad de Parkinson es muy prometedora para mejorar tratamientos futuros.

“Es posible que el daño del ADN mitocondrial en las células cerebrales se filtre del cerebro a la sangre. Eso permitiría tomar una pequeña muestra de sangre de un paciente como forma de diagnosticar tempranamente o establecer la respuesta favorable a futuros tratamientos”.

El profesor Issazadeh-Navikas también prevé la posibilidad de detectar ADN mitocondrial dañado en el torrente sanguíneo, lo que haría factible diagnosticar la enfermedad o evaluar las respuestas al tratamiento mediante un simple análisis de sangre.

El próximo esfuerzo de los investigadores implica investigar cómo el daño del ADN mitocondrial puede servir como marcadores predictivos para diferentes etapas y progresión de la enfermedad. «Además, nos dedicamos a explorar posibles estrategias terapéuticas destinadas a restaurar la función mitocondrial normal para rectificar las disfunciones mitocondriales implicadas en la enfermedad».

Referencia

Tresse E, Marturia Navarro J, Guinevere Sew WQ, Cisquella Serra M, Jaberi E, Riera Ponsati Ll, et al. Mitochondrial DNA damage triggers spread of Parkinson’s disease-like pathology. Molecular Psychiatry[Internet]. 2023[citado 6 oct 2023]. https://doi.org/10.1038/s41380-023-02251-4

7 0ctubre 2023 | Fuente: Intramed| Tomado de Noticias Médicas

Según un nuevo estudio, un orden de bacterias puede ayudar a reducir la resistencia a la insulina.

bacteriasEl mismo estudio identificó otro tipo de bacteria que puede servir como indicador de resistencia a la insulina.

Una combinación de análisis y experimentos con animales confirmó una relación causal entre dichas bacterias y la resistencia a la insulina, un factor importante en la diabetes tipo 2.

Los primeros signos de una comunidad de células microbianas, en su mayoría bacterias, que viven principalmente en el microbioma de nuestro intestino superior e inferior se discernieron hace más de un siglo.

El término «microbioma» no fue acuñado hasta 2009 por Joshua Lederberg. Nos encontramos en los primeros días de nuestra comprensión de este complicado terreno microbiano.

Ahora, un nuevo estudio realizado por investigadores del Centro RIKEN de Ciencias Médicas Integrativas (IMS) en Japón informa el descubrimiento de un orden de bacterias intestinales que pueden ayudar a proteger contra la diabetes tipo 2 y la obesidad al mejorar la resistencia a la insulina. La bacteria es Alistipes indistinctus.

Los investigadores también identificaron bacterias del orden Lachnospiraceae que están presentes con mayor frecuencia en las heces de personas con resistencia a la insulina, en comparación con aquellas sin resistencia a la insulina. Esto sugiere que puede ser un biomarcador útil de la afección.

El estudio aparece en la revista Nature.

Bacterias y resistencia a la insulina.

Los investigadores analizaron muestras de heces tomadas en controles periódicos de 306 personas sanas de entre 20 y 75 años, con una edad promedio de 61 años. De este grupo, el 71 % eran hombres y ninguno tenía diabetes.

El contenido de sus heces se comparó con los niveles de resistencia a la insulina de los individuos.

Resultó que las personas con un exceso de carbohidratos (monosacáridos como glucosa, fructosa, galactosa y manosa) en su materia fecal tenían más probabilidades de tener resistencia a la insulina.

Al observar de cerca los habitantes bacterianos de las muestras, los investigadores encontraron una mayor cantidad de bacterias Lachnospiraceae en personas con resistencia a la insulina, así como en personas con monosacáridos reveladores en las heces.

Por el contrario, las personas cuyas heces contenían más bacterias del tipo Bacteroidales, a diferencia de las Lachnospiraceae, tenían una menor resistencia a la insulina y una menor cantidad de monosacáridos en el intestino.

Alistipes protege contra la resistencia a la insulina

Los autores consideran que el principal punto fuerte de su investigación es la catalogación de 2 800 metabolitos fecales anotados combinados con el microbioma y la patología del huésped.

Los metabolitos son moléculas pequeñas que son subproductos del metabolismo celular y pueden proporcionar pistas químicas sobre las células que los produjeron durante la metabolización.

Este proceso permitió a los investigadores identificar metabolitos relacionados con la resistencia a la insulina, identificar asociaciones entre los carbohidratos fecales y la inflamación de bajo grado por resistencia a la insulina y, por lo tanto, seleccionar candidatos para la validación en experimentos con ratones.

«Ha habido algunos estudios que muestran la asociación de los microbios intestinales con la obesidad o la resistencia a la insulina en humanos», señaló el Dr. Hiroshi Ohno, líder del equipo del Centro RIKEN y uno de los autores del estudio.

“Por ejemplo, se ha demostrado que Alistipes disminuye en personas obesas. Sin embargo, estos estudios no lograron revelar la relación causal entre esos microbios y la obesidad”, dijo a Medical News Today.

«Al combinar el análisis del metaboloma y los experimentos con animales, demostramos la relación causal y que la administración oral de Alistipes puede proteger contra la resistencia a la insulina», dijo.

Cuando se le preguntó si su equipo tenía más planes para sus 2 800 metabolitos, el Dr. Ohno respondió: “Nos centramos más en los metabolitos hidrófilos [metabolitos que se mezclan con agua] en este estudio. Nos gustaría investigar en el futuro metabolitos hidrofóbicos/lipidómicos, que también incluyen metabolitos interesantes asociados con la resistencia/sensibilidad a la insulina en nuestro análisis preliminar”.

La fuente de los monosacáridos.

La presencia de monosacáridos en las heces de los individuos es una sorpresa, dijo el gastroenterólogo Dr. Ashkan Farhadi, que no participó en el estudio.

«Creo que hasta ahora pensábamos que todo lo absorbible ya se absorbía cuando llegaba al colon», señaló.

Según el Dr. Ohno, la fuente de estos carbohidratos son las fibras dietéticas o polisacáridos que normalmente son descompuestos por las bacterias intestinales.

Sin embargo, el Dr. Ohno planteó la hipótesis de que «cuando hay más Lachnospiraceae en el colon, la probabilidad de que esos microbios produzcan más monosacáridos es alta, lo que da como resultado una mayor cantidad de monosacáridos fecales».

Los monosacáridos no pueden pasar del interior del cuerpo humano al tracto intestinal, por lo que es poco probable que la insulina esté involucrada en la presencia de niveles elevados de monosacáridos en las heces, anotó.

Aplicar los resultados del estudio

Aunque los autores señalan que actualmente no hay probióticos disponibles que contengan A. indistinctus, eso podría cambiar algún día con una mayor validación de esta investigación.

En cuanto al biomarcador de resistencia a la insulina de Lachnospiraceae, el Dr. Ohno sugirió: “Una posibilidad es identificar bacteriófagos y/o endolisinas específicos de Lachnospiraceae. Podrían lisar [destruir] cepas de Lachnospiraceae si pueden ser aplicables para su uso en humanos”.

Las bacterias juegan un papel clave en el metabolismo.

El Dr. Farhadi señaló: “Nuestra comprensión del papel de las bacterias intestinales es cada vez más profunda, pero aún no ha llegado a la superficie. En realidad, es una comprensión muy superficial de lo que ellas [las bacterias] están haciendo”.

“Hubo muchos otros estudios”, dijo el Dr. Farhadi, “que muestran que podemos transferir la obesidad de un animal obeso a un animal delgado mediante la transferencia de bacterias. Pero este es el primer estudio que aporta un poco más de detalle a la evidencia”.

«Así que creo que es un gran avance para nuestra comprensión de que estos gérmenes intestinales tienen más influencia en nuestro cuerpo y su función, y particularmente ahora en el metabolismo».

– Dr. Ashkan Farhadi

Referencia

Tadashi Takeuchi   T,   Kubota T,   Nakanishi Y,     Tsugawa H,    Suda W,   Tae-Jun Kwon    A, et al.   Yazaki  J, K .Nemoto  S,   Mochizuki Y. Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06466-x

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06466-x

Fuente: (Medical News Today) © 2023 Healthline Media UK Ltd, Brighton, UK. All

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