En la enfermedad de Parkinson, las células nerviosas productoras de dopamina en el cerebro mueren. Esto conduce a una falta de dopamina, que provoca el típico temblor muscular. A pesar de la intensa investigación, las causas de la enfermedad aún no se comprenden del todo.
Ahora los investigadores han demostrado que los iones de cobre contribuyen a la aglutinación de una determinada proteína del cerebro llamada alfa-sinucleína. Los cúmulos de esta proteína se han relacionado previamente con la muerte de las neuronas en la enfermedad de Parkinson. Los nuevos hallazgos podrían ayudar a desarrollar pruebas de detección temprana. También son un paso más hacia la búsqueda de un tratamiento causal para la enfermedad.
La enfermedad de Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común en todo el mundo después de la enfermedad de Alzheimer. Las terapias actuales pretenden compensar la falta de dopamina en el cerebro con fármacos. En las primeras etapas, los síntomas pueden aliviarse de esta manera. Sin embargo, los fármacos no pueden detener la degeneración progresiva de las células nerviosas. Todavía no es posible un tratamiento causal porque las causas de la enfermedad de Parkinson aún no se han aclarado en detalle. Los investigadores sospechan desde hace tiempo que las influencias ambientales, como los pesticidas, contribuyen a la enfermedad. También se habla del oligoelemento de cobre como factor de influencia.
El cobre es sospechoso
Un equipo dirigido por Olena Synhaivska, de los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa) en Dübendorf (Suiza), ha examinado ahora el papel del cobre en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson. El cobre se absorbe a través de los alimentos y cumple importantes funciones en el metabolismo celular. Entre otras cosas, desempeña un papel fundamental en el crecimiento de los huesos, la transmisión de estímulos en las células nerviosas y la producción de hormonas. En el cerebro, sin embargo, tiene un efecto ambivalente. Con respecto a la enfermedad de Alzheimer, ya se ha hablado del cobre como factor de riesgo y de protección, y también podría estar implicado en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson.
Synhaivska y sus colegas se centraron en las interacciones de los iones de cobre con la proteína alfa-sinucleína. Esta proteína es normalmente soluble en agua, pero en los pacientes de Parkinson a veces está presente en una forma anormal y agrupada. Para averiguar hasta qué punto el cobre influye en la aglutinación de la alfa-sinucleína, los investigadores produjeron primero la proteína de forma artificial y la observaron en el tubo de ensayo. Con la ayuda del microscopio de fuerza atómica, hicieron visible cómo la proteína formó inicialmente filamentos individuales insolubles en el transcurso del período de observación de diez días, que finalmente se agruparon para formar una red densa.
Aceleración de la aglomeración
En otra serie de experimentos, los investigadores añadieron iones de cobre a la solución de alfa-sinucleína y observaron los efectos. "Altas dosis de cobre parecen acelerar el proceso de agregación", informa Peter Nirmalraj, colega de Synhaivska. Además de que los hilos de proteína se formaban más rápidamente, los investigadores descubrieron otra forma anormal de alfa-sinucleína en la solución con cobre añadido: al cabo de unas horas, se formaban estructuras en forma de anillo de unos siete nanómetros de tamaño. Estos denominados oligómeros se han asociado previamente a daños en las células nerviosas.
Dado que los anillos de oligómero se forman al principio de la transformación de la alfa-sinucleína sana en grumos patológicos, podrían utilizarse como objetivo para nuevos enfoques terapéuticos, espera Nirmalraj. Además, los hallazgos podrían ayudar a desarrollar una prueba de diagnóstico para detectar el Parkinson en una etapa temprana. Por ejemplo, si la variante en forma de anillo de la alfa-sinucleína pudiera ser detectada en muestras del líquido cefalorraquídeo.