La enfermedad de Parkinson a veces puede comenzar en el tracto digestivo y llegar al cerebro, en parte gracias a una reacción en cadena impulsada por los microbios intestinales, sugiere una nueva investigación. El tracto digestivo inferior alberga muchos microorganismos, colectivamente llamados microbioma intestinal. En las personas con enfermedad de Parkinson, el equilibrio de microbios en el intestino cambia, y ciertas familias de bacterias ganan terreno sobre otras. Una familia se conoce como Enterobacteriaceae, que incluye el conocido microbio E. coli.
“Cuanto más Enterobacteriaceae hay, menos función motora hay”, dijo la autora principal del estudio Elizabeth Bess, profesora adjunta del Departamento de Química de la Universidad de California, Irvine. En resumen, a medida que aumenta la concentración de microbios, los síntomas relacionados con el movimiento del Parkinson empeoran, dijo a Live Science.
Ahora, en dos estudios recientes, Bess y sus colegas han identificado una reacción en cadena que comienza con E. coli y termina con la formación de grumos anormales de proteínas en el intestino, los mismos grumos de proteínas que se encuentran en los cerebros de las personas con Parkinson. Investigaciones anteriores han sugerido que, de alguna manera, estos grumos en el intestino estimulan la formación de grumos en el cerebro, tal vez a través de la superautopista nerviosa que une los dos órganos. Por lo tanto, los nuevos estudios podrían ayudar a desentrañar cómo el microbioma intestinal contribuye a esa cadena de eventos.
Se cree que no todos los casos de Parkinson comienzan en el intestino y se propagan al cerebro; algunos probablemente hacen lo contrario. “No sabemos qué fracción comienza en el intestino, en esta etapa”, dijo Bess. Pero al comprender mejor los casos de intestino a cerebro, los científicos podrían descubrir formas de prevenir este subtipo de la enfermedad, sugirió. Los investigadores publicaron sus hallazgos en marzo y julio en las revistas ACS Chemical Biology y ACS Chemical Neuroscienc, respectivamente.
Para saber cómo se forman los grumos de proteínas en el intestino, los investigadores primero analizaron estudios anteriores sobre el cerebro. Las células del cerebro envejecido pueden acumular hierro que altera la estructura de la dopamina, un mensajero químico. Esa dopamina, a su vez, puede reaccionar con proteínas saludables llamadas alfa-sinucleínas, provocando que se aglomeren. El equipo quería ver si algo similar podía ocurrir en el intestino, donde la dopamina también es abundante.
Los investigadores cultivaron E. coli en una placa de laboratorio junto con hierro y nitrato, un compuesto que se encuentra en el intestino cuando está inflamado o bajo estrés oxidativo. E. coli puede utilizar el nitrato como combustible y, en el proceso, elimina uno de los átomos de oxígeno del nitrato, transformándolo en otro compuesto, llamado nitrito.
Este nitrito es la clave. Una vez liberado de la bacteria, el compuesto reacciona con el hierro, añadiéndole oxígeno u “oxidándolo”. El hierro oxidado oxida entonces la dopamina, y la dopamina reacciona con la alfa-sinucleína, provocando su aglutinación. Los investigadores observaron cómo se desarrollaba esta aglutinación en las células del revestimiento del intestino del ratón, que se parecen al mismo tipo de células del intestino humano.
“Finalmente, se llega a este proceso de agregación”, dijo Bess. “Algo que me resulta interesante es que… potencialmente hay varios sitios de intervención”. Dado que hay varios pasos para llegar desde E. coli a los grumos de proteínas, hay varias oportunidades para detener el proceso, dijo.
De hecho, en su artículo de ACS Chemical Neuroscience, el equipo descubrió que un compuesto del café (el ácido cafeico) puede ayudar a impedir que el hierro oxide la dopamina. Los investigadores creen que las concentraciones de ácido cafeico con las que trabajaron imitan lo que podría encontrarse en el intestino de un bebedor de café, pero esa hipótesis necesitará más pruebas para confirmarse, señaló Bess. En conjunto, los estudios son un primer paso hacia la explicación de cómo el microbioma intestinal podría contribuir al Parkinson.
Vinata Vedam-Mai, profesora adjunta de neurocirugía en la Universidad de Florida que no participó en el trabajo, calificó los hallazgos de “intrigantes”. Sin embargo, señaló en un correo electrónico a Live Science que todos los datos se recopilaron en experimentos en placas de laboratorio, “sin la presencia de otras células y componentes inmunes”.
Los hallazgos sugieren que las reacciones de oxidación en el intestino podrían ayudar a desencadenar el proceso de agregación de proteínas que describieron los investigadores, dijo Vedam-Mai. Pero hay muchas otras cosas que se mezclan en el tracto digestivo, incluidos los antioxidantes de la dieta de las personas y los productos de desecho liberados por las células inmunes. Debido a esta complejidad, “dudo que el metabolismo del nitrato sea uno de los impulsores principales” subyacentes a las reacciones de oxidación en el intestino, dijo.
Bess añadió que, puesto que se centraron únicamente en la E. coli, no captaron cómo la bacteria podría estar interactuando con otros microbios intestinales, de los cuales hay muchos.
En última instancia, “sería importante probar estas hipótesis en modelos preclínicos antes de tomar medidas para adoptar enfoques preventivos o hacer declaraciones sustanciales”, dijo Vedam-Mai. Los modelos preclínicos pueden incluir animales de laboratorio o versiones en miniatura de órganos humanos cultivados en laboratorio, por ejemplo.
Fuente: Live Science.
