Las personas que desarrollan la enfermedad de Parkinson antes de los 50 años pueden haber nacido con células cerebrales desordenadas que no se detectaron durante décadas, según una nueva investigación de Cedars-Sinai. La investigación apunta a un medicamento que potencialmente podría ayudar a corregir estos procesos de la enfermedad.
El Parkinson ocurre cuando las neuronas cerebrales que producen dopamina, una sustancia que ayuda a coordinar el movimiento muscular, se deterioran o mueren. Los síntomas, que empeoran con el tiempo, incluyen lentitud de movimiento, músculos rígidos, temblores y pérdida de equilibrio. En la mayoría de los casos, la causa exacta de la falla neuronal no está clara y no existe una cura conocida.
Al menos 500 mil personas en los Estados Unidos son diagnosticadas con Parkinson cada año, y la incidencia está aumentando. Aunque la mayoría de los pacientes tienen 60 años o más cuando son diagnosticados, alrededor del 10% tienen entre 21 y 50 años. El nuevo estudio, publicado en la revista Nature Medicine, se centra en estos pacientes jóvenes.
“El Parkinson de inicio juvenil es especialmente desgarrador porque golpea a las personas en la plenitud de la vida”, dijo Michele Tagliati, MD, directora del Programa de Trastornos del Movimiento, vicepresidenta y profesora del Departamento de Neurología de Cedars-Sinai. “Esta nueva investigación emocionante brinda la esperanza de que algún día podamos detectar y tomar medidas tempranas para prevenir esta enfermedad en individuos en riesgo”. Tagliati fue coautor del estudio.
Para realizar el estudio, el equipo de investigación generó células madre especiales, conocidas como células madre pluripotentes inducidas (iPSC), a partir de células de pacientes con enfermedad de Parkinson de aparición joven. Este proceso implica llevar las células sanguíneas adultas “atrás en el tiempo” a un estado embrionario primitivo. Estas iPSC pueden producir cualquier tipo de célula del cuerpo humano, todas genéticamente idénticas a las propias células del paciente. El equipo utilizó los iPSC para producir neuronas de dopamina de cada paciente y luego las cultivó y analizó las funciones de las neuronas.
“Nuestra técnica nos dio una ventana en el tiempo para ver qué tan bien podrían haber funcionado las neuronas de dopamina desde el comienzo de la vida de un paciente”, dijo Clive Svendsen, PhD, director del Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores Cedars-Sinai y profesor. de Ciencias Biomédicas y Medicina en Cedars-Sinai. Fue el autor principal del estudio.
Los investigadores detectaron dos anormalidades clave en las neuronas de dopamina en el cultivo:
- Acumulación de una proteína llamada alfa-sinucleína, que ocurre en la mayoría de las formas de la enfermedad de Parkinson.
- Lisosomas que funcionan mal, estructuras celulares que actúan como “botes de basura” para que la célula se descomponga y elimine las proteínas. Este mal funcionamiento podría causar la acumulación de alfa-sinucleína.
“Lo que estamos viendo usando este nuevo modelo son los primeros signos de Parkinson de aparición joven”, dijo Svendsen. “Parece que las neuronas de dopamina en estos individuos pueden continuar manejando mal la alfa-sinucleína durante un período de 20 o 30 años, causando la aparición de síntomas de Parkinson”.
Los investigadores también usaron su modelo iPSC para probar una serie de medicamentos que podrían revertir las anormalidades que habían observado. Descubrieron que ese medicamento, PEP005, que ya está aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos para el tratamiento de precanceradores de la piel, redujo los niveles elevados de alfa-sinucleína tanto en las neuronas de dopamina en el plato como en los ratones de laboratorio.
El medicamento también contrarrestó otra anormalidad que encontraron en las neuronas de dopamina de los pacientes: niveles elevados de una versión activa de una enzima llamada proteína quinasa C, aunque el papel de esta versión de enzima en el Parkinson no está claro.
Para los próximos pasos, Tagliati dijo que el equipo planea investigar cómo PEP005, actualmente disponible en forma de gel, podría administrarse al cerebro para tratar o prevenir el Parkinson de inicio joven. El equipo también planea más investigación para determinar si las anormalidades que el estudio encontró en las neuronas de los pacientes con Parkinson de aparición temprana también existen en otras formas de Parkinson.
“Esta investigación es un excelente ejemplo de cómo médicos e investigadores de diferentes disciplinas unen fuerzas para producir ciencia traslacional con el potencial de ayudar a los pacientes”, dijo Shlomo Melmed, MB, ChB, vicepresidente ejecutivo de Asuntos Académicos y decano de la Facultad de Medicina de Cedars-Sinai.
Los primeros autores del estudio fueron los colegas posdoctorales Alexander Laperle, PhD, y los científicos del proyecto Samuel Sances, PhD, y Nur Yucer, PhD, todos del laboratorio de Svendsen. Además del Instituto de Medicina Regenerativa y Neurología, en el estudio participaron el Departamento de Ciencias Biomédicas, el Centro de Bioinformática y Genómica Funcional, el Instituto Smidt Heart, el Instituto de Cáncer Comprensivo Samuel Oschin y la División de Investigación de Inmunología en Cedars-Sinai, junto con UCLA.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por el Centro Médico Cedars-Sinai.
Referencia de revista :
A. H. Laperle, S. Sances, N. Yucer, V. J. Dardov, V. J. Garcia, R. Ho, A. N. Fulton, M. R. Jones, K. M. Roxas, P. Avalos, D. West, M. G. Banuelos, Z. Shu, R. Murali, N. T. Maidment, J. E. Van Eyk, M. Tagliati, C. N. Svendsen. iPSC modeling of young-onset Parkinson’s disease reveals a molecular signature of disease and novel therapeutic candidates. Nature Medicine, 2020; DOI: 10.1038 / s41591-019-0739-1
