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Un descubrimiento en gusanos ascárides sugiere una vía de investigación para enfermedades neurodegenerativas

Los gusanos pueden aprender y las formas en que aprenden y responden al peligro podrían llevar a los científicos a nuevos tratamientos para las personas con enfermedades neurodegenerativas. Investigadores de la Universidad de Iowa (UI), en Estados Unidos, estudiaron cómo las ascárides, algunos de los animales más abundantes en la Tierra, reaccionan ante situaciones estresantes al exponerlos al aroma de una bacteria letal.

Un grupo de lombrices intestinales (ascárides) expuestas al olor preparó un mecanismo de defensa que, cuando se activaba por el estrés, protegía las células de los gusanos y aumentaba la supervivencia de las células, mientras que el grupo que no estuvo expuesto al olor no activó sus sistemas de defensa. Cuando ambos grupos se pusieron en contacto físico con la bacteria mortal, las lombrices que fueron expuestas al olor activaron sus defensas celulares más rápidamente, y sobrevivieron más.

El hallazgo podría marcar el comienzo de un nuevo enfoque no farmacéutico para el tratamiento de patologías neurodegenerativas como las enfermedades de Alzheimer y Huntington, que se producen cuando las células nerviosas del cerebro o el sistema nervioso periférico se dañan, pierden su función a lo largo del tiempo y finalmente mueren. Aunque los tratamientos pueden ayudar a aliviar algunos de los síntomas físicos o mentales asociados con las enfermedades neurodegenerativas, no existe una cura o una forma de disminuir la progresión de estas patologías.

La investigación también podría ayudar con los trastornos asociados con el envejecimiento, como la demencia, que implican la acumulación de daño de proteínas en las células que el sistema nervioso central humano no aborda, por razones en gran parte desconocidas.

“Teóricamente, debería ser posible tratar este tipo de enfermedades si podemos descubrir cómo estimular ese mecanismo de defensa en las personas y hacer que se active de manera más consistente para reparar las células dañadas”, dice la autora del trabajo Veena Prahlad, profesora asistente de Biología de la UI. “Tendríamos que encontrar ¡os mismos desencadenantes sensoriales en humanos como lo hemos demostrado en gusanos?’, señala en un artículo publicado este martes en ‘Science Signaling’.

EL PAPEL DE UNA PROTEÍNA CONTRA EL DAÑO NEURONAL

Los investigadores se centraron en un mecanismo de defensa común a todas las plantas y los animales conocido como la respuesta de choque térmico. Este mecanismo, activado por cambios en la temperatura, la salinidad y otros factores estresantes, desencadena la producción de una clase de proteínas llamadas chaperonas moleculares, que buscan y reparan o eliminan proteínas dañadas que se han vuelto tóxicas para la célula. El objetivo es prevenir una sobrecarga de proteínas dañadas en la célula, que la mataría.

En humanos, como en las lombrices redondas estudiadas por Prahlad, una proteína clave involucrada en la síntesis de chaperonas moleculares es la llamada factor de transcripción de choque térmico, o HSF1. Los autores saben que HSF1 juega un papel en la protección contra el daño de proteínas en las neuronas que puede conducir a enfermedades neurodegenerativas, pero pensaban que se activaba solo como respuesta a una sobrecarga de proteínas dañadas en las células.

Sin embargo, Prahlad, que ha estudiado HSF1 desde que era investigadora postdoctoral, planteó la hipótesis de que puede ser más que un elemento reactivo.

Tal vez, pensó, HSF1 podría ponerse en modo de espera y, por lo tanto, podría activarse más rápidamente cuando se produzca una amenaza.

Una gran prueba de su idea surgió cuando ella, la estudiante graduada de UI y primera autora Felicia Ooi expusieron a un grupo de gusanos al olor de la bacteria mortal PA14, mientras que a otro grupo se le dio el olor de una bacteria benigna diferente. El grupo expuesto al olor PA14 activó el doble de chaperonas moleculares que el grupo al que se le dio el olor benigno. Además, los gusanos expuestos al olor a PA14 tuvieron una tasa de supervivencia un 17 por ciento más alta después de 18 horas que los gusanos a los que se expuso al olor de la bacteria benigna.

Prahlad dice que cree que los gusanos expuestos al olor de PA14 “aprendieron” el olor y la amenaza que presenta y almacenaron ese recuerdo. “Mostramos en este documento que (la respuesta HSF1) no es una reacción -apunta Prahlad-. El animal la activa de manera anticipada y lo hace al aprender sobre la amenaza en su entorno”.

La pregunta es si se puede encontrar un desencadenante similar en humanos para estimular la serotonina, un químico vinculado a una variedad de trastornos neurodegenerativos, y se requiere que HSF1 esté alerta. “Todo el mundo avanza hacia el envejecimiento y esta investigación es muy relevante para muchas de estas enfermedades neurodegenerativas que actualmente no tienen cura -subraya-. Así, estamos interesados en explorar estas vías para tratarlas”.