Identifican una disfunción neuronal temprana en Parkinson que podría ayudar al diagnóstico precoz

  • Investigadores del IDIBELL y la Universidad de Barcelona (UB) han descrito que neuronas derivadas de pacientes de Parkinson muestran afectaciones en su transmisión previamente a la neurodegeneración.
  • Para este estudio se ha usado como modelo neuronas dopaminérgicas diferenciadas a partir de células madre de pacientes.
NO61 - Consiglio_NPJ - Imatge capçalera

El Parkinson es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por la muerte de las neuronas dopaminérgicas. Esta muerte neuronal conlleva una serie de manifestaciones motoras características de la enfermedad como temblores, rigidez, lentitud de movimiento o inestabilidad postural. En la mayoría de los casos la causa de la enfermedad es desconocida, no obstante, se ha demostrado que mutaciones en el gen LRRK2 son las causantes del 5% de los casos.

Las terapias actuales contra el Parkinson se centran en paliar los síntomas de la enfermedad, pero no frenan la progresión de esta. Se piensa que intervenciones tempranas, antes de la aparición de los primeros síntomas, que impidan la muerte neuronal, podrían desacelerar o incluso parar la evolución de la enfermedad. Sin embargo, actualmente el diagnostico se basa en la aparición de síntomas, cuando el 70% de las neuronas ya se han perdido.

 

La Dra. Antonella Consiglio, a la derecha, con los co-autors del trabajo Lucas Blasco-Agell, Irene Fernández-Carasa, Meritxell Pons-Espinal, Valentina Baruffi (de derecha a izquierda).

Un grupo de investigadores del IDIBELL y la Universidad de Barcelona (UB), liderados por la Dra. Antonella Consiglio (jefa de grupo en el IDIBELL, investigadora ICREA Academy, y profesora de la Facultad de Medicina i Ciencias de la Salut de la UB y el IBUB/ Instituto de Biomedicina de la UB), el Dr. Angel Raya (coordinador del programa de Medicina Regenerativa del IDIBELL e investigador ICREA) y el Dr. Jordi Soriano (jefe de grupo y profesor de la UB y del Instituto de Sistema Complejos de la Universidad de Barcelona), con otros colaboradores nacionales e internacionales, han identificado deficiencias funcionales tempranas, previas a la muerte, en neuronas derivadas de pacientes con Parkinson genético. Según la Dra. Consiglio “estos descubrimientos abren la puerta al diagnóstico temprano, lo que nos permitiría hacer una intervención prematura que frenara la muerte neuronal, y que por lo tanto, parara la evolución de la enfermedad”.

En este trabajo se ha usado como modelo neuronas dopaminérgicas, las más vulnerabiles  en Parkinson, diferenciadas a partir de células madre (iPSC) de individuos sanos y pacientes con Parkinson genético. Los investigadores han observado que  estas neuronas dopaminergicas  son capaces de madurar y formar redes neuronales funcionales en cultivo tanto en las condiciones de control como en las de la enfermedad de Parkinson.

Sin embargo, en este trabajo publicado en npj Parkinson’s Disease, se demuestra que las neuronas procedentes de individuos con Parkinson son más activas espontáneamente y presentan más episodios de explosión en los que por ejemplo toda la red se activa a la vez, todo esto antes que se inicie la neurodegeneración propia de la enfermedad. Los investigadores creen que esta disfunción neuronal temprana podría estar contribuyendo a iniciar la cascada de eventos responsables de la muerte de las neuronas dopaminérgicas, y en consecuencia la enfermedad de Parkinson. Ademas este trabajo destaca la extraordinaria ventana de oportunidad que proporcionan los modelos experimentales basados en iPSC en la comprension y en la evaluación presintomática de las enfermedades neurodegenerativas.

Este trabajo ha recibido la financiación de the European Research Council-ERC, el Ministerio Español de Economía y Competitividad, el Instituto Carlos III, AGAUR y el programa CERCA de la Generalitat de Catalunya.

Esquema del diseño experimental para investigar la aparición de alteraciones funcionales en las neuronas dopaminérgicas obtenidas a partir de iPSC de paciente con Parkinson. Después de su generación en la placa, se ha utilizado la monitorización de los niveles intracelulares de calcio para seguir los cambios organizativos y los rasgos dinámicos de las redes neuronales durante la maduración. El análisis funcional de la conectividad neuronal en estos cultivos permitió el estudio de los primeros eventos que originan la patología. La edición génica de las iPSC derivadas del paciente original permitió revertir estos defectos.

 

El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación en biomedicina creado en 2004. Está participado por el Hospital Universitario de Bellvitge y el Hospital de Viladecans del Instituto Catalán de la Salud, el Instituto Catalán de Oncología, la Universidad de Barcelona y el Ayuntamiento de L’Hospitalet de Llobregat.

El IDIBELL es miembro del Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Barcelona HUBc y forma parte de la institución CERCA de la Generalitat de Catalunya. En 2009 se convirtió en uno de los cinco primeros centros de investigación españoles acreditados como instituto de investigación sanitaria por el Instituto de Salud Carlos III. Además, forma parte del programa «HR Excellence in Research» de la Unión Europea y es miembro de EATRIS y REGIC. Desde el año 2018, IDIBELL es un Centro Acreditado de la Fundación Científica AECC (FCAECC).

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