Un estudio internacional liderado
por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, con
investigadores del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y
Enfermedades Metabólicas Asociadas (Ciberdem) y publicado en la revista Movement
Disorders ha descubierto que la diabetes produce alteraciones
a nivel molecular y funcional en los procesos de neurotransmisión de dopamina
en las neuronas cerebrales encargadas del control del movimiento, cuya
degeneración provoca Parkinson.
Aunque análisis epidemiológicos
realizados durante varios años apuntaban a que la preexistencia de diabetes
puede aumentar el riesgo de padecer Parkinson, hasta ahora se desconocían por completo
los efectos de la diabetes sobre el cerebro para explicar la asociación de
ambas enfermedades. Las neuronas afectadas tienen sus somas o cuerpos celulares
en una zona del cerebro denominada sustancia negra y proyectan sus
prolongaciones o axones al núcleo estriado, una región del cerebro encargada de
la función motora y el movimiento del cuerpo.
«El aumento de los niveles de
glucosa en sangre favorece el desarrollo de estrés oxidativo, un efecto adverso
posiblemente ligado a la alteración de los niveles de dopamina en el cerebro.
También existe una importante disminución en la expresión de algunas proteínas
que regulan la liberación y recaptación de la dopamina en la sinapsis y
varicosidades axonales», explicó Mario Vallejo, investigador español del Instituto
de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (IIBM), centro mixto del CSIC y la
Universidad Autónoma de Madrid e investigador de Ciberdem, que dirige el
proyecto.
«Normalmente, la dopamina está
almacenada dentro de los axones en grupos de vesículas que se abren al exterior
y la liberan al espacio interneuronal cuando llega un estímulo eléctrico»,
explicó Mario Vallejo. Si esto ocurre, inmediatamente se ponen en marcha
mecanismos de compensación que evitan la liberación de una cantidad excesiva
del neurotransmisor.
«Es como si, después de pisar el
acelerador a fondo, se activara automáticamente un mecanismo que pusiera en
marcha un freno o hiciera levantar el pie, pero en los ratones diabéticos ese
freno no funciona bien, debido a la disminución de los niveles de un canal de
potasio llamado Girk2. Además, la dopamina que sale al exterior de la neurona
en exceso no se recapta bien porque también se alteran dos transportadores de
dopamina, el encargado de reintroducirla en el axón y el que una vez dentro la
almacena en las vesículas. Esto es muy importante porque la dopamina puede ser
tóxica en el interior de los axones si no está almacenada en las vesículas y es
posible que produzca progresivamente daño celular mediante estrés oxidativo»,
explicó Vallejo.
En colaboración con científicos de
la Universidad de Oxford (Reino Unido), se observó que, en respuesta a un
estímulo eléctrico, las neuronas dopaminérgicas de los ratones diabéticos
liberan más neurotransmisor que las de los no diabéticos, confirmando así que
las alteraciones observadas a nivel molecular afectan a los procesos de
neurotransmisión en el núcleo estriado del cerebro.
Además, los investigadores
observaron que, aunque los efectos de la diabetes no son suficientes para
inducir alteraciones motoras, sí que aumentan la vulnerabilidad de las neuronas
dopaminérgicas haciéndolas más sensibles a degenerar por un estímulo nocivo y
dar lugar a la aparición de síntomas motores. Curiosamente, estos efectos
parecen estar asociados a la hiperglucemia o a la ausencia de señalización por
insulina, pero no a la existencia de obesidad, ligada normalmente a la diabetes
tipo II, el tipo más frecuente en humanos.
Los resultados abren nuevas vías
de investigación para identificar los mecanismos moleculares por los que la
diabetes afecta a los procesos de neurotransmisión en el cerebro. «En los
siguientes pasos nos centraremos en analizar si las alteraciones observadas se
producen en todo el cerebro, si son consecuencia solo de la presencia de
niveles elevados de glucosa o si interviene también el déficit funcional de
insulina y, finalmente, si pueden prevenirse con algún tratamiento», concluyó
Vallejo.
En el trabajo han participado,
además del IIBM, investigadores del Instituto Cajal (CSIC), y de la Universidad
de Oxford. BP
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