¿Por qué hay cantidades anormales de hierro y cobre en los cerebros de enfermos de Parkinson o Alzheimer? ¿Cómo afectan estos a la comunicación y las señales entre las neuronas? Esto es lo que analiza un grupo de investigadoras del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca (INIBIBB). Desde hace algunos años, el equipo trabaja en la temática de los metales de transición (hierro, cobre) como una de las causas implicadas en la pérdida de la funcionalidad y muerte de las neuronas.
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La bioquímica Gabriela Salvador, investigadora adjunta del Conicet y directora del proyecto, indicó a InfoUniversidades que “las enfermedades neurodegenerativas son comunes entre personas adultas mayores de 65 años, y se ha detectado que quienes padecen Parkinson o Alzheimer tienen mayor cantidad de esos metales en regiones específicas del cerebro. Nuestra idea es conocer la causa de esa acumulación y cómo se relaciona con el funcionamiento neuronal”.
En el laboratorio del Instituto las investigadoras trabajan con neuronas provenientes de bancos de células y diferentes tejidos de animales de experimentación en las que generan modelos donde simulan las condiciones neurodegenerativas mencionadas. De esta manera, estudian los procesos por los cuales la presencia de un exceso de metales genera disfunción y muerte neuronal. El principal interés del grupo es detectar las señales que participan en los procesos de protección contra estos agentes.
“La acumulación de los metales de transición se da porque existe una alteración de múltiples mecanismos celulares, desbalances que pueden causar efectos tóxicos que dañan a todos los componentes de la célula, incluso a las proteínas, los lípidos y el ADN y está asociada a la aparición de estrés oxidativo. Entre los factores que generan estrés oxidativo figuran los hábitos alimenticios, el alcohol, el estrés, el humo de tabaco, la depresión, la ansiedad, la contaminación y el sedentarismo” explica la investigadora.
El mal de Alzheimer, también denominado demencia senil de tipo Alzheimer, es una enfermedad neurodegenerativa, que se manifiesta como deterioro cognitivo y trastornos conductuales. Se caracteriza en su forma típica por una pérdida progresiva de la memoria y de otras capacidades mentales, a medida que las células nerviosas (neuronas) mueren y diferentes zonas del cerebro se atrofian. La EA es la forma más común de demencia, y aparece con mayor frecuencia en personas mayores de 65 años de edad.
La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurodegenerativo crónico que conduce con el tiempo a una incapacidad progresiva; es producido por la destrucción, por causas aún desconocidas, de las neuronas pigmentadas de la sustancia negra (región especial del cerebro donde se produce el neurotransmisor dopamina). Esta enfermedad representa el segundo trastorno neurodegenerativo por su frecuencia, situándose únicamente por detrás de la enfermedad de Alzheimer. Está extendida por todo el mundo y afecta tanto al sexo masculino como al femenino.
Otras enfermedades invalidantes que transcurren con el aumento de metales como el hierro y, consecuentemente, incrementos en los niveles de estrés oxidativo, son ciertas patologías de la retina, como la degeneración macular. De aquí surge el uso de terapias antioxidantes para la prevención y el tratamiento de muchos de estos desórdenes. Salvador afirmó que estas enfermedades neurodegenerativas “son fallas del metabolismo, muchas tienen un componente hereditario y no se ha podido asegurar que en su desarrollo no influyan aspectos externos”.
Las neuronas, clave
A diferencia de la mayoría de las células que tienen una duración de vida bastante corta, las células nerviosas que se generan en el feto o poco tiempo después del nacimiento viven mucho tiempo. Las neuronas cerebrales pueden vivir hasta 100 años o más. En un adulto, cuando las neuronas mueren debido a enfermedades o lesiones, por lo general, son reemplazadas por otros tipos celulares, que no pueden llevar a cabo la función de las neuronas. Para evitar su muerte, las neuronas deben recurrir a mecanismos de protección y reparación.
Las neuronas son las células más evolucionadas y especializadas de nuestro organismo, y presentan capacidades muy sofisticadas de adaptación de sus funciones. Baste recordar que las funciones específicas de conjuntos de neuronas ubicadas en distintas regiones del cerebro, llevadas a cabo de manera organizada, dan como resultado la realización de funciones cerebrales de rango superior que, en su conjunto, son las característica más sobresalientes del ser humano: la mente.
Sin embargo, las neuronas tienen dos importantes desventajas frente a la mayor parte de las restantes células de nuestro organismo: no pueden dividirse y dar lugar a otras células hijas más jóvenes y totalmente funcionantes, ni tienen gran capacidad para eliminar sus partes dañadas o inútiles y recuperarse hasta su total integridad.
La investigación
El trabajo de investigación no tiene un plazo definido, y los hallazgos del desarrollo del proyecto podrían contribuir a entender los mecanismos que operan en las enfermedades neurodegenerativas. Salvador aclaró que se puede arribar o no a resultados satisfactorios, que esto es parte de la investigación básica científica y destacó que la investigación básica se considera el sustento de la aplicada. La integración de las dos en un determinado tema puede llevar muchos años e involucrar el trabajo multidisciplinario de distintos grupos de investigación. Además se permitió citar una frase del doctor Andrés Stoppani: “Hay que ser, en investigación, tenaces y persistentes y no juzgar la trascendencia de un descubrimiento por la moda ni por su valor inmediato”.
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Por este proyecto la investigadora recibió el premio estímulo “Dr. Andrés Stoppani” para investigadores menores de 40 años, de la Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales en 2009.