La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurodegenerativo progresivo caracterizado por la destrucción de ciertas neuronas del cerebro: las neuronas dopaminérgicas. Los principales síntomas de esta enfermedad son temblores, lentitud de movimientos y rigidez muscular. Los estudios epidemiológicos muestran que pueden asociarse otros trastornos, como alteraciones del sueño y del ciclo circadiano.
Un nuevo estudio determinó que el tipo de estrés celular implicado en esta enfermedad es más perjudicial para las neuronas cuando se produce por la noche.
Un equipo de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, publicó en la revista Nature Communications su investigación sobre la destrucción de neuronas a distintas horas del día utilizando la mosca de la fruta como modelo de estudio.
El ciclo circadiano, definido por la alternancia de periodos de vigilia y sueño, dura unas 24 horas y constituye el reloj interno del cuerpo humano que regula casi todas sus funciones biológicas.
En particular, el reloj circadiano controla la secreción de la hormona del sueño (melatonina) al final del día, las variaciones de la temperatura corporal (más baja a primera hora de la mañana y más alta durante el día) y el metabolismo en periodos de ayuno (durante el sueño) o de ingesta de energía (durante las comidas diurnas).
Las alteraciones de los ritmos circadiano y del sueño pueden observarse años antes de la aparición de los síntomas motores en los pacientes de Parkinson.
El departamento de Genética y Evolución de la Facultad de Ciencias de la UNIGE utilizó la mosca de la fruta como modelo de estudio de la enfermedad de Parkinson y para diseccionar los mecanismos de degeneración de las neuronas dopaminérgicas.
Los científicos simularon el inicio de la enfermedad exponiendo a las moscas durante unas horas a un fármaco que induce estrés oxidativo, lo que provoca la muerte de las neuronas dopaminérgicas en los días siguientes. A pesar de ser animales muy diferentes, los relojes biológicos de moscas y humanos son comparables.
Para determinar si el ciclo circadiano podía influir en la aparición de la enfermedad de Parkinson, se expuso a las moscas al estrés oxidativo en seis momentos diferentes del día y de la noche. ”Esperamos siete días para observar al microscopio la supervivencia de las neuronas afectadas y encontramos un mayor número de neuronas dopaminérgicas destruidas cuando la exposición se había realizado durante las horas nocturnas”, explicó la exbecaria doctoral del Departamento de Genética y Evolución y primera autora del estudio, Michaëla Dorcikova.
Para saber si estas observaciones dependen del ritmo circadiano, los científicos expusieron a las mismas tensiones a moscas mutantes con ciclos circadianos alterados. Los investigadores observaron que las neuronas de las moscas sin reloj interno eran más sensibles al estrés oxidativo.
Estos resultados sugieren que el reloj circadiano ejerce un efecto protector sobre las neuronas dopaminérgicas frente al estrés oxidativo. Asimismo, la mayoría de los casos de Parkinson son el resultado de una interacción entre múltiples factores genéticos de riesgo y la exposición a lo largo de la vida a factores ambientales como pesticidas, disolventes y contaminación atmosférica.
Los resultados muestran que un factor de estrés oxidativo, como un pesticida, administrado en un momento específico del día puede tener un impacto crítico en la supervivencia de las neuronas dopaminérgicas. ”Nuestros resultados sugieren además que las variaciones genéticas en los genes del reloj circadiano pueden representar un factor de riesgo para la neurodegeneración dopaminérgica. Ahora tenemos que determinar la relevancia de estos resultados en humanos”, concluyó Emi Nagoshi, autora final del estudio.
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