El grupo de investigación en Reactividad Molecular y Diseño de Fármacos de la Universitat de las Illes Balears (UIB) ha publicado recientemente los resultados de un estudio en la revista científica Chemical Science, que representan "una importante contribución a la comprensión de cómo la diabetes puede influir en el desarrollo del Parkinson".
Así lo ha asegurado la UIB en un comunicado, en el que han añadido que esta investigación resulta "fundamental para el futuro diseño de estrategias terapéuticas para combatir los procesos neurodegenerativos asociados a la diabetes mellitus".
Desde la universidad han apuntado que la comunidad científica conocía el papel que la diabetes mellitus del tipo II tiene en el desarrollo otras patologías, como por ejemplo la retinopatía, y sospechaba que pudiera estar también relacionada con otras, como por ejemplo el Parkinson. De las primera, ya estaba descrito cuál es el mecanismo que las conecta. Sin embargo, en el caso del Parkinson, todavía quedaban por desvelar aspectos sobre los mecanismos moleculares sobre los cuales esta investigación ha esclarecido algunos aspectos.
La hipoglucemia y la alfa-sinucleína
Según la UIB, el mecanismo que relaciona la diabetes y el Parkinson tiene un elemento en común con el mecanismo que la relaciona con otras patologías: "se sabe que lo desencadena la hiperglucemia, es decir, el incremento de los niveles de glucosa".
"En el caso del Parkinson, se sabe que las personas que sufren la dolencia presentan unos depósitos insolubles intraneuronales, formados esencialmente por una sola proteína llamada alfa-sinucleína. La acumulación de estos depósitos causa la muerte de las neuronas y el desarrollo de la dolencia", han explicado. De acuerdo con la UIB, una pérdida en la funcionalidad del alfa-sinucleína, implica que la dopamina no se puedan transferir, que las neuronas no se puedan comunicar y que las órdenes motoras no se puedan enviar.
Desde la UIB han señalado que estudios previos habían mostrado cómo la alfa-sinucleína de personas diabéticas que habían muerto debido a la dolencia de Parkinson estaba modificada químicamente. "Concretamente, la modificación se daba en las lisinas por medio de la formación de un nuevo compuesto sobre ellas, la carboxietilisina (CEL), la cual provenía directamente de la acción del metilglioxal", han explicado.
El metilglioxal es un compuesto carbonílico altamente reactivo que se genera a raíz de la metabolización de la glucosa en el interior de la célula, y también es un compuesto que daña las células y por eso, la mayoría de células tienen un sistema endógeno de eliminación. "En el caso de las neuronas, el sistema no es demasiado eficiente, de manera que el exceso de glucosa implica un exceso de metilglioxal. Este compuesto reacciona rápidamente con las proteínas intracelulares, y las modifica químicamente", han apuntado desde la UIB.
Según ha indicado la universidad, hasta ahora no se sabía si esta CEL se formaba antes de la agregación y depósito de la alfa-sinucleína, o bien una vez los depósitos de agregados ya se habían formado. "El conocimiento de esta información resulta de vital importancia, puesto que condiciona la estrategia terapéutica para intentar disminuir la predisposición que las personas diabéticas tienen a sufrir Parkinson", han asegurado.
Para contribuir a la comprensión del mecanismo que correlaciona la diabetes y la enfermedad del Parkinson, los miembros del grupo de Reactividad Molecular y Diseño de Fármacos de la UIB, diseñaron un estudio que combinaba el uso de diferentes técnicas experimentales de cariz biofísico con técnicas computacionales. Concretamente, produjeron la alfa-sinucleína humana de forma recombinante y seguidamente, emplearon un proceso sintético para sustituir las quince lisinas que contiene su secuencia por unidades de CEL.
Una vez se obtuvo la alfa-sinucleína modificada, se estudiaron sus propiedades estructurales y su capacidad de agregar –formar depósitos insolubles–, y los resultados se compararon con los obtenidos a partir de la alfa-sinucleína nativa.
De acuerdo con la UIB, los resultados logrados por los investigadores han demostrado que "la formación de la CEL afecta a la conformación de la alfa-sinucleína y cambia las propiedades de su dominio catiónico, y por tanto probablemente interfiera su función biológica, concretamente sobre aquella que implica la unión lipídica de la proteína".
"Esta descripción constituye una notable aportación a la clarificación del mecanismo molecular mediante el cual la diabetes facilita el desarrollo del Parkinson", han concluido. El estudio se ha hecho íntegramente en la UIB y ha contado con la participación de la Dra. Laura Mariño, el Sr. Rafael Ramis, el Dr. Rodrigo Casasnovas, el Dr. Joaquín Ortega, el Dr. Bartomeu Vilanova, el Dr. Juan Frau y el Dr. Miquel Adrover, y con la ayuda de los Servicios Científico-técnicos de la UIB.
