Descubren en la microbiota intestinal la presencia de amiloides asociados a la enfermedad de Parkinson

Se estima que en el mundo hay más de 7 millones de personas con la enfermedad de Parkinson, y que solo en España la cifra asciende a unos 160.000 afectados, según la Federación Española de Párkinson.

Las enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad que implican agregación amiloide siguen siendo uno de los mayores retos de la medicina moderna. Desde hace tiempo se conoce que las alteraciones del microbioma gastrointestinal desempeñan un papel activo en la etiología de los trastornos neurológicos.

Ahora, un equipo encabezado por Ariadna Fernández-Calvet, del Instituto de Agrobiotecnología (IDAB), centro mixto del Gobierno de Navarra y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España, ha descubierto la presencia de amiloides bacterianos asociados con la enfermedad de Parkinson en la microbiota intestinal (los microorganismos que viven en nuestro sistema digestivo). El hallazgo podría aportar herramientas para hacer un diagnóstico precoz de la patología.

La microbiota del tracto intestinal forma el biofilm más abundante del cuerpo humano y tiene un impacto considerable en la salud y en la enfermedad de una persona. Esto ha permitido demostrar que las bacterias que habitan en el intestino humano producen proteínas asociadas al biofilm (BAP) que se ensamblan formando amiloides. Los amiloides bacterianos, que poseen una estructura fibrilar similar a los amiloides humanos, se acumulan en el intestino y podrían estar implicados en el desarrollo de enfermedades. Utilizando muestras fecales humanas, el equipo de investigación ha podido detectar la presencia de amiloides bacterianos, lo que ha permitido evaluar su potencial actividad neurodegenerativa.

Mediante el reanálisis de datos metagenómicos de pacientes con enfermedad de Parkinson y controles neurológicamente sanos, los investigadores han demostrado que la abundancia de los genes que codifican las proteínas BAP en el microbioma intestinal se correlaciona con la enfermedad de Parkinson. Estos genes están localizados en el genoma accesorio de la microbiota, lo que sugiere que solo ciertas estirpes bacterianas tendrán el potencial de producir amiloides. Esto subraya la importancia de analizar el contenido genético de la microbiota en vez de centrarse solo en la presencia de ciertas especies bacterianas.

A través de distintos ensayos, que incluyen el cultivo de neuronas dopaminérgicas, modelos de Caenorhabditis elegans y de ratones, el equipo científico ha demostrado que los amiloides bacterianos interactúan con la alfa-sinucleína y aceleran su acumulación. Una acumulación anormal de la proteína alfa-sinucleína está asociada a la enfermedad de Parkinson. La exposición a amiloides bacterianos en el cerebro de ratones aumenta significativamente la vida media de la alfa-sinucleína. La disminución en el recambio de alfa-sinucleína se asocia con una disminución en los niveles de LAMP-2A, lo que sugiere que la actividad de autofagia mediada por chaperonas se ve comprometida por los amiloides BAP, una situación descrita y asociada con la enfermedad de Parkinson.

Imagen de microscopía de neuronas tratadas con amiloides bacterianos en las que se detectan agregados de alfa-sinucleína. (Foto: IdAB / CSIC)

“Esta investigación cubre un vacío en el conocimiento, no solo de los aspectos patológicos de la enfermedad de Parkinson, sino también de sus etapas iniciales a nivel intestinal. Nuestros resultados pueden tener importantes implicaciones para desarrollar herramientas que permitan un diagnóstico más precoz y terapias más eficaces dirigidas a los estadios iniciales de esta patología”, señala Jaione Valle, científica del Instituto de Agrobiotecnología y coautora del estudio.

En la investigación ha colaborado también personal investigador del Centro de Investigación Biomédica de La Rioja, la Universidad de Navarra y su centro CIMA, la Universidad Autónoma de Barcelona, HM Hospitales, NASERTIC y Navarrabiomed.

El estudio se titula “Gut microbiota produces biofilm-associated amyloids with potential for neurodegeneration”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Communcations. (Fuente: IDAB / CSIC)