Una toxina natural del cerebro podría disparar la aparición del Párkinson

Investigadores de la Universidad de Saint Louis, en Estados Unidos, han encontrado evidencias de que una toxina producida por el cerebro es responsable de la serie de eventos celulares que llevan a la aparición del Parkinson. Este estudio, publicado en 'PLoS One', demuestra que la toxina DOPAL juega un papel clave en la desaparición de las neuronas de la dopamina que activan la enfermedad.
En anteriores estudios, los científicos de esta universidad descubrieron que DOPAL parecía ser responsable de la muerte de las células de dopamina sanas, que a veces causa el desarrollo del párkinson. Ahora, estos investigadores han encontrado más pruebas, en modelos animales, que respaldan esta sospecha.
El párkinson es un desorden del movimiento debilitante y neurodegenerativo que afecta al 2 por ciento de los individuos mayores de 65 años y a entre el 4 y el 5 por ciento de los mayores de 85 años.
Este desorden está relacionado con una pérdida de neuronas de dopamina y se caracteriza por la bradikinesia (dificultad y lentitud para ejecutar los movimientos, sobre todo los automáticos) y los temblores durante el descanso.
La dopamina, un elemento químico vital que permite coordinar funciones a las neuronas que controlan los músculos y el movimiento del cuerpo, es producida por las células nerviosas en la sustancia negra del cerebro.
Cuando el 80 por ciento de estas células muere o resulta dañado, los síntomas de la enfermedad de Parkinson comienzan a aparecer, entre ellos los temblores, lentitud de movimientos, rigidez y dificultad para mantener el equilibrio.
Para el líder de este estudio, W. Michael Panneton, profesor de Farmacología y Ciencias Fisiológicas en la Facultad de Medicina de la Universidad de Saint Louis, esta investigación supone un gran paso hacia la comprensión del párkinson.
"En el párkinson, sabemos que la muerte de las células de dopamina es responsable de los síntomas que presentan estos pacientes, pero nadie sabe por qué mueren estas células", dice.
Los científicos conocen sólo algunas piezas del puzle, como que los pacientes con párkinson sufren una pérdida de neuronas de dopamina en una parte del cerebro denominada sustancia negra, lo que lleva a pérdidas severas de dopamina en otra parte del cerebro denominada estriatum, y la agrupación de una proteína denominada alfa-synuclein.
La alfa-synuclein se encuentra todo en el cerebro. En algunas personas, la proteína se junta. Estos investigadores han descubierto que es DOPAL lo hace que esta proteína se agrupe en el cerebro. Esto induce después al incremento de DOPAL, lo que genera la muerte de las células productoras de dopamina, lo que a veces causa los síntomas de la enfermedad de Parkinson.
En la actualidad, la principal aproximación a esta enfermedad consiste en tratar sus síntomas reemplazando la dopamina que se ha perdido con la muerte de las células que la producen. Sin embargo, esta aproximación no previene la pérdida de las neuronas productoras de dopamina causante del párkinson. Estos descubrimientos abren una nueva vía para prevenir, en el futuro, la pérdida de neuronas productoras de dopamina y así la progresión de esta enfermedad.

The Neurotoxicity of DOPAL: Behavioral and Stereological Evidence for Its Role in Parkinson Disease Pathogenesis

Background
The etiology of Parkinson disease (PD) has yet to be fully elucidated. We examined the consequences of injections of 3,4-dihydroxyphenylacetaldehyde (DOPAL), a toxic metabolite of dopamine, into the substantia nigra of rats on motor behavior and neuronal survival.
Methods/Principal Findings
A total of 800 nl/rat of DOPAL (1 µg/200 nl) was injected stereotaxically into the substantia nigra over three sites while control animals received similar injections of phosphate buffered saline. Rotational behavior of these rats was analyzed, optical density of striatal tyrosine hydroxylase was calculated, and unbiased stereological counts of the substantia nigra were made. The rats showed significant rotational asymmetry ipsilateral to the lesion, supporting disruption of dopaminergic nigrostriatal projections. Such disruption was verified since the density of striatal tyrosine hydroxylase decreased significantly (p<0.001) on the side ipsilateral to the DOPAL injections when compared to the non-injected side. Stereological counts of neurons stained for Nissl in pars compacta of the substantia nigra significantly decreased (p<0.001) from control values, while counts of those in pars reticulata were unchanged after DOPAL injections. Counts of neurons immunostained for tyrosine hydroxylase also showed a significant (p = 0.032) loss of dopaminergic neurons. In spite of significant loss of dopaminergic neurons, DOPAL injections did not induce significant glial reaction in the substantia nigra.
Conclusions
The present study provides the first in vivo quantification of substantia nigra pars compacta neuronal loss after injection of the endogenous toxin DOPAL. The results demonstrate that injections of DOPAL selectively kills SN DA neurons, suggests loss of striatal DA terminals, spares non-dopaminergic neurons of the pars reticulata, and triggers a behavioral phenotype (rotational asymmetry) consistent with other PD animal models. This study supports the “catecholaldehyde hypothesis” as an important link for the etiology of sporadic PD.