Un género común de microbio que se encuentra en ambientes húmedos y pantanosos podría desempeñar un papel clave en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson, al excretar compuestos que activan las proteínas dentro de las células cerebrales para formar grupos tóxicos.
Los hallazgos, realizados por un pequeño equipo de investigadores de la Universidad de Helsinki y la Universidad del Este de Finlandia, se basan en los resultados de una investigacion anterior mostrando que la gravedad del trastorno neurodegenerativo en voluntarios aumentó con las concentraciones de desulfovibrio cepas bacterianas en sus heces.
Al demostrar ahora un camino potencial desde la presencia de la bacteria en gusanos editados genéticamente hasta cambios físicos en el cerebro que coinciden con la enfermedad de Parkinson, los investigadores esperan algún día mejorar el diagnóstico temprano de la enfermedad en humanos, o incluso retrasar su progreso.
“Nuestros hallazgos hacen posible detectar a los portadores de estos dañinos desulfovibrio bacterias,” dice autor principal Per Saris, microbiólogo de la Universidad de Helsinki en Finlandia.
“En consecuencia, pueden ser objeto de medidas para eliminar estas cepas del intestino, lo que podría aliviar y ralentizar los síntomas de los pacientes con enfermedad de Parkinson”.
Desde que el médico inglés James Parkinson describió por primera vez la enfermedad como una condición neurológica hace unos dos siglos, los investigadores buscaron una explicación de por qué algunas personas desarrollan una pérdida drástica del control motor fino a medida que envejecen.
Fisiológicamente hablando, pequeñas inclusiones conocidas como cuerpos de Lewy se acumulan en las células de regiones específicas del cerebro de las personas diagnosticadas con la enfermedad de Parkinson.
Más recientemente, las investigaciones de estos grupos microscópicos de material han revelado que consisten en gran parte en un tipo de proteína llamada α-sinucleína, que normalmente participa en la liberación de neurotransmisores.
Todavía no está del todo claro cómo contribuye esta aglomeración a la patología del Parkinson, aunque se sospecha que la presencia misma de estas concentraciones, llamadas protofibrillas, no puede ser muy buena para el funcionamiento saludable de las células nerviosas.
Lo que también tiene algo de misterio es la causa inicial de la agregación de la α-sinucleína. Aunque el Parkinson puede ser hereditario, la genética solo parece explicar alrededor del 10 al 15 por ciento de todos los casos.
Eso deja a las condiciones ambientales como un probable sospechoso, con estudios que encuentran los tipos de bacterias que albergamos en nuestros intestinos que predicen la probabilidad de que un individuo tenga, o al menos desarrolle, síntomas de Parkinson.
Con el estudio de Saris de 2021, finalmente hubo evidencia de un solo sospechoso principal en el que los investigadores podrían enfocarse.
“La enfermedad es causada principalmente por factores ambientales, es decir, la exposición ambiental al desulfovibrio cepas bacterianas que causan la enfermedad de Parkinson”, dice Saris.
En el nuevo estudio, Saris y su equipo tomaron muestras fecales de 10 pacientes con enfermedad de Parkinson y sus cónyuges sanos, y aislaron cualquier cepa de desulfovibrio presente.
Junto con dos grupos de control diferentes de bacterias pertenecientes a un género completamente diferente, los microbios de prueba extraídos se alimentaron luego a especímenes transgénicos de Caenorhabditis elegans nematodo, que había sido modificado para expresar α-sinucleína humana.
Un análisis estadístico basado en observaciones microscópicas de las cabezas de los nematodos reveló que aquellos alimentados desulfovibrio de hecho, era mucho más probable que produjeran grumos de α-sinucleína, y era más probable que esos grumos fueran mucho más grandes.
De manera reveladora, desulfovibrio Las cepas recolectadas de pacientes con Parkinson también fueron mejores para agregar las proteínas en C. elegans que las recogidas de sus socios.
Además, esos gusanos generalmente morían en mayor número que los de los grupos de control.
Por supuesto, hay un mundo de diferencia entre los gusanos y los humanos. Si bien el mismo experimento nunca podría repetirse en una muestra de personas sanas, los estudios continuarán analizando de cerca las formas desulfovibrio en nuestras propias entrañas podría desencadenar la formación de agregados de α-sinucleína que podrían migrar a través del cuerpo.
Con el tiempo, es posible que incluso podamos controlar el progreso de la enfermedad de Parkinson utilizando terapias que se dirijan al sistema digestivo y los nervios que lo rodean, en lugar del cerebro.
“Una vez el desulfovibrio las bacterias se eliminan del intestino, ya no se forman agregados de α-sinucleína en las células intestinales, desde donde viajan hacia el cerebro a través del nervio vago como las proteínas priónicas”, saris sugiere.
Esta investigación fue publicada en Fronteras en microbiología celular y de infecciones.