En la enfermedad de Parkinson (EP), la proteína α-sinucleína (α-sin) se acumula en el interior de las neuronas. Se cree que esta proteína puede viajar de una neurona a otra acumulándose y dañando diferentes zonas del cerebro (hipótesis prionoide). La glía, otro tipo de células muy importantes en el cerebro que ayudan en sus funciones a las neuronas, también contribuye a la acumulación y dispersión de la α-sin. La acumulación de esta proteína en las distintas regiones del cerebro sigue un patrón de 6 estadios o etapas. En el estadio 4 se ve afectado el hipocampo, región encargada de la memoria y el aprendizaje, dando lugar al deterioro mental típico de la EP avanzada. Teniendo en cuenta la información previa elaboramos una hipótesis de cuyos 4 puntos principales surgen las preguntas a responder en esta investigación:
En cerebros con EP avanzada la presencia de α-sin es notable ¿Cuánto área ocupa la α-sin en el hipocampo con EP?
Si la α-sin se acumula en las neuronas y glía, estas células del hipocampo podrían acabar por morir.
¿Cambia la cantidad de neuronas y/o glia del hipocampo con EP?
Si cambiase la cantidad de neuronas y/o glía significarían que se están muriendo (en el caso de las neuronas) o inflamando el cerebro (en el caso de la glía).
¿Se producen cambios en el volumen del hipocampo con EP?
La alteración de proteínas específicas podría permitir diagnosticar e incluso predecir la EP en el hipocampo.
¿Las proteínas del hipocampo se alteran en la EP?
Metodología
Seccionamos hipocampos humanos con y sin EP (30 muestras totales). Teñimos el tejido y delimitamos la estructura de interés para hallar el volumen con el método de Cavalieri. Identificamos con marcadores específicos la α-sin, las neuronas y la glía y las estudiamos con métodos estereológicos rigurosos y objetivos. Con el método del fraccionador de área estimamos el área que ocupa la α-sin en el hipocampo con EP y para estudiar la densidad de los diferentes tipos de células (neuronas y glía) empleamos la técnica estereológica del fraccionador óptico.
Para el estudio de las proteínas del hipocampo utilizamos 10 hipocampos congelados con y sin EP y extrajimos las proteínas del tejido. Mediante nuevas técnicas innovadoras se obtuvieron datos sobre proteínas que estaban alteradas en la EP.
Resultados esperados
A pesar, de que la α-sin se localiza en algunas zonas concretas del hipocampo encargadas de la memoria social (memoria dañada en la EP), no se llega a producir la muerte de las neuronas del hipocampo con EP ni se altera la glía y por tanto no se observan cambios en el volumen del hipocampo con EP. Sin embargo, los resultados de los estudios sobre proteínas específicas parecen revelar que las alteraciones del hipocampo enfermo podrían estar causadas por proteínas encargadas de las uniones entre neuronas, importantísimas para el correcto funcionamiento de estas células.
Conclusiones
La α-sin responsable de la EP no produce la muerte de las células del hipocampo, pero sí altera sus proteínas afectando a su función. Estas proteínas, debería estudiarse con más profundidad porque podrían constituir biomarcadores de daño temprano del hipocampo durante el desarrollo de la EP.
The Human Hippocampus in Parkinson’s Disease: An Integrative Stereological and Proteomic Study
Sandra Villar Conde, Verónica Astillero López, Melania González Rodríguez, Patricia Villanueva Anguita, Daniel Saiz Sánchez, Alino Martínez Marcos, Alicia Flores Cuadrado e Isabel Úbeda Bañón.
Este estudio forma parte de la tesis doctoral de SVC y ha sido financiado por FEDER/UCLM, el Ministerio de Economía y competitividad/FEDER, el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha/FEDER. SVC y MGR disfrutan de una beca predoctoral otorgada por FEDER/UCLM y VAL de un contrato de ayudante financiado por FEDER/UCLM.