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Aug 01, 2023

Vínculo mostrado entre el pigmento cerebral rojo/amarillo del Parkinson

Los pacientes tienen niveles más bajos de pigmento negro/marrón antioxidante en la sustancia

Los pacientes tienen niveles más bajos de pigmento negro/marrón antioxidante en la sustancia negra

de Steve Bryson, PhD | 24 de marzo de 2023

Las personas con enfermedad de Parkinson tienen niveles más altos de lo normal de un pigmento rojo/amarillo que daña las células nerviosas llamado feomelanina en la sustancia negra, el área del cerebro que se ve afectada principalmente por la enfermedad neurodegenerativa, mostró un estudio.

Por el contrario, los niveles de eumelanina, un pigmento negro/marrón antioxidante responsable del color más oscuro de la sustancia negra, eran mucho más bajos en los pacientes de Parkinson que en las personas sanas.

Estos hallazgos se basan en un estudio anterior realizado por el mismo grupo de investigación que muestra que las variantes genéticas relacionadas con el cabello pelirrojo y la piel clara, así como con un mayor riesgo de cáncer de piel (melanoma), reducen la producción de dopamina en la sustancia negra.

La dopamina es el principal mensajero químico del cerebro que se pierde progresivamente en las personas con Parkinson, lo que lleva a los síntomas de la enfermedad. También es la molécula a partir de la cual se forman la feomelanina y la eumelanina.

"Actualmente, no sabemos si es solo una coincidencia o si el pigmento del cerebro es parte del sistema de pigmentación del cuerpo, regulado por la misma vía de señalización", dijo Xiqun Chen, MD, PhD, autor principal del estudio en neurología. departamento del Hospital General de Massachusetts, en un comunicado de prensa. "Es aún más intrigante dado el hecho de que la enfermedad de Parkinson y el melanoma son factores de riesgo entre sí".

Los hallazgos pueden impulsar más investigaciones sobre la feomelanina y la eumelanina como biomarcadores o dianas terapéuticas en el Parkinson, señalaron los investigadores en "DOPA feomelanina aumenta en la neuromelanina nigral de la enfermedad de Parkinson", que se publicó en Progress in Neurobiology.

La enfermedad de Parkinson es causada por la muerte de las neuronas productoras de dopamina o dopaminérgicas en la sustancia negra, que controla el movimiento y la coordinación.

La sustancia negra, que significa "sustancia negra" en latín, es más oscura que el tejido cerebral de color gris rosado que la rodea. Su color más oscuro se debe a la neuromelanina, el pigmento cerebral derivado directamente de la dopamina o de su precursor L-DOPA.

Si bien la formación de neuromelanina difiere de la de la melanina, un pigmento estructuralmente similar responsable de producir la pigmentación de la piel y el cabello, ambos se dividen en dos tipos: eumelanina negra/marrón y feomelanina roja/amarilla.

La eumelanina, una forma antioxidante y más estable, es responsable del color más oscuro de la piel y el cabello. El aumento de la feomelanina, una forma que puede promover el estrés oxidativo, da como resultado un cabello rojizo o rubio y una piel clara.

El estrés oxidativo es un tipo de daño celular implicado en varias enfermedades neurodegenerativas, incluido el Parkinson. Es el resultado de un desequilibrio entre la producción de moléculas oxidantes potencialmente dañinas y la capacidad de las células para eliminarlas con antioxidantes.

Sobre la base de su trabajo anterior, el equipo de Chen, junto con colaboradores en Italia y Japón, examinó los niveles de neuromelanina, feomelanina y eumelanina en el tejido cerebral de 12 pacientes fallecidos con Parkinson, de entre 70 y 74 años.

También se evaluó el tejido cerebral de ocho adultos sanos, de 68 a 73 años, junto con muestras de 11 adultos, de 65 a 74 años, con enfermedad de Alzheimer, una enfermedad neurodegenerativa que no afecta a las neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra.

Como era de esperar, los pacientes de Parkinson tenían marcadamente menos dopamina en su sustancia negra que los controles sanos. Las muestras de Parkinson también tenían un 30 % menos de L-DOPA que los controles, pero esta diferencia no alcanzó significación estadística. Esto probablemente se debió al uso de tratamientos estándar con levodopa que administran L-DOPA, anotaron los investigadores.

De acuerdo con estudios previos, los niveles de neuromelanina fueron significativamente más bajos en la sustancia negra de los pacientes con Parkinson que en los controles. No se detectaron diferencias importantes en dopamina, L-DOPA y neuromelanina entre las muestras de Parkinson y Alzheimer.

La feomelanina roja/amarilla derivada de la dopamina fue significativamente mayor en el tejido de la sustancia negra de Parkinson que en muestras de controles sanos y pacientes con Alzheimer. No se observaron diferencias entre el control y el tejido de Alzheimer.

Por el contrario, la eumelanina negra/marrón derivada de la dopamina fue significativamente menor en las muestras de Parkinson en comparación con las de los controles, incluso después de ajustar los niveles de dopamina. Si bien la eumelanina derivada de L-DOPA también fue más baja, las diferencias desaparecieron con los ajustes de L-DOPA. Los controles y los pacientes con Alzheimer tenían niveles similares de eumelanina.

Para investigar el impacto de estos cambios, los investigadores expusieron células nerviosas humanas cultivadas en laboratorio a dosis crecientes de L-DOPA-feomelanina o L-DOPA-eumelanina fabricadas en laboratorio durante un día.

Descubrieron que el tratamiento con feomelanina promovía la muerte de las células nerviosas de una manera dependiente de la dosis. La eumelanina no tuvo ningún efecto sobre la supervivencia celular en ninguna dosis. Se obtuvieron resultados similares con células nerviosas de ratón cultivadas en laboratorio.

"Junto con la reducción de la eumelanina [derivada de la dopamina], estos hallazgos pueden indicar un cambio de la producción [de la neuromelanina] hacia feomelanina y eumelanina desequilibradas" en el Parkinson que resulta en "estrés oxidativo", escribieron los investigadores, y señalaron que los resultados "brindan información sobre las diferentes funciones de la feomelanina y la eumelanina en" los mecanismos subyacentes de la enfermedad de Parkinson, sentando las bases para estudiar la feomelanina y la eumelanina como biomarcadores y dianas terapéuticas para la enfermedad de Parkinson.

El estudio fue financiado por la Fundación Michael J. Fox para la Investigación del Parkinson y la iniciativa Aligning Science Across Parkinson's.