Científicos de la Universidad de Granada descubren que la administración de esta hormona natural fue capaz de recuperar la función dopaminérgica normal de los peces con Parkinson que participaron en el estudio
El pez cebra (Danio rerio) es un modelo experimental cuyo cerebro contiene los mismos genes que en el hombre, con las mismas funciones, y cuya alteración se observa también en el Parkinson
Científicos de la Universidad de Granada (UGR) han demostrado que la melatonina, una hormona natural que produce nuestro organismo, ayuda a recuperar la motilidad a los enfermos de Parkinson, y revierte los procesos degenerativos que provoca esta enfermedad
Su investigación tiene, además, una particularidad muy importante: ha sido realizada con peces cebra (Danio rerio), un modelo experimental cuyo cerebro contiene una vía dopaminérgica muy bien caracterizada, y en el que los genes alterados por el Parkinson son los mismos y tienen las mismas funciones que en el hombre.
Los científicos, pertenecientes al departamento de Fisiología y al Centro de Investigación Biomédica, han evaluado el desarrollo de los procesos de muerte neuronal dopaminérgica (relacionada con la actividad de la dopamina), neuroinflamación y fracaso mitocondrial, las tres principales alteraciones fisiopatológicas del Parkinson, desde el día 0, cuando se obtienen los huevos, hasta las 120 hpf (horas postfecundación), es decir, a los 5 días de vida.
Su trabajo demostró el enorme parecido de la evolución del desarrollo de la enfermedad del Parkinson en el pez cebra con respecto a la clínica humana.
“Tanto la pérdida de neuronas dopaminérgicas, que se observó mediante técnicas de imagen (inmunohistoquímica) como de biología molecular, son muy indicativas de las alteraciones posteriores que produce la enfermedad, como la alteración motora”, explica el autor principal de este trabajo, el catedrático de la UGR Darío Acuña Castroviejo. El tratamiento con melatonina fue capaz de recuperar la función dopaminérgica normal de los peces que participaron en el estudio.
Restaura el daño mitocondrial
Al mismo tiempo, los científicos de la UGR comprobaron que el daño mitocondrial en estos embriones también se restauraba totalmente con la melatonina, y que el mecanismo de acción de la melatonina dependía de la normalización de la expresión de una serie de genes que normalmente regulan la mitocondria, y que en el caso de la enfermedad del Parkinson están alterados y su expresión, inhibida.
“La importancia de estas medidas es que se hicieron en el animal vivo, mediante un equipo de respiración mitocondrial Seahorse también adquirido por medio de una ayuda de infraestructura de la Junta de Andalucía, lo que da mucho más valor a los resultados”, apunta Acuña.
Por primera vez, los investigadores han demostrado que la melatonina no sólo previene el desarrollo de los procesos fisiopatológicos del Parkinson, sino que también, una vez que todos los procesos degenerativos están presentes, cuando se administra melatonina se recuperan hasta la normalidad, revirtiendo tanto el daño molecular como la motilidad.
“Estos resultados refuerzan la gran utilidad clínica de la melatonina en la enfermedad del Parkinson, ya que cuando llega un paciente a la consulta con esta enfermedad, ya ha habido un daño dopaminérgico importante”, explica el catedrático de la UGR.
El pez cebra es un excelente modelo para estudiar enfermedades humanas, debido a su facilidad de cría, reproducción y manejo; el número importante de animales que se pueden obtener en cada puesta (100-200 huevos); que durante su desarrollo es transparente (lo que permite ver la evolución de los distintos órganos y tejidos a simple vista); que permite la manipulación del animal in vivo para muchos procesos experimentales, tales como estudios de motilidad, de memoria, aprendizaje, etc., y que es un vertebrado, y por tanto, más próximo a humanos.
Referencias bibliográficas:
Díaz Casado E, Lima-Cabello E, García JA, Doerrier C, Aranda P, Sayed RKA, Guerra-Librero A, Escames G, López LC, Acuña Castroviejo D.Melatonin rescues zebrafish embryosfromthe parkinsonian phenotyperestoringthe Parkin/PINK1/DJ-1/MUL1 network. J Pineal Res2016; 61:193-205. Doi:doi: 10.1111/jpi.12332.
Díaz Casado E, Aranda P, Rusanova I, Fernández-Ortiz, M, Sayed RKA, Fernández-Gil B, Hidalgo-Gutiérrez A, Escames G, López LC, Acuña Castroviejo D.Bioenergetic failure, oxidative stress, and autophagy, are reverted by melatonin in parkinsonian zebrafish. Redox Biol 2016
Acuña-Castroviejo D, Díaz Casado E, Aranda P, Fernández-Ortiz MS, R. K. La conexión parkin/PINK1/DJ-1/MUL1, diana molecular de la melatonina que explica sus propiedades antiparkinsonianas. XI Reunión del Grupo Español de Investigación en Radicales Libres (GEIRLI). Granada, Spain; Actas del Congreso 13-14/09/2016; 1:22.
Vídeo divulgativo sobre esta investigación realizado por la Oficina de Gestión de la Comunicación de la UGR:
Contacto:
Darío Acuña Castroviejo
Departamento de Fisiología de la Universidad de Granada
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