Un nuevo estudio de UCLA en pez cebra identificó el proceso por el cual la contaminación del aire puede dañar las células cerebrales, lo que podría contribuir a la enfermedad de Parkinson.
Publicado en la revista revisada por pares Ciencias toxicológicas , los hallazgos muestran que los químicos en el escape de diesel pueden desencadenar la acumulación tóxica de una proteína en el cerebro llamada alfa-sinucleína, que comúnmente se observa en personas con la enfermedad.
Estudios anteriores han revelado que las personas que viven en áreas con niveles elevados de contaminación del aire relacionada con el tráfico tienden a tener tasas más altas de Parkinson. Para comprender lo que los contaminantes le hacen al cerebro, el Dr. Jeff Bronstein, profesor de neurología y director deEl Programa de Trastornos del Movimiento de la UCLA, probó el efecto del escape de diesel en el pez cebra en el laboratorio.
"Es realmente importante poder demostrar si la contaminación del aire es realmente lo que está causando el efecto o si es algo más en entornos urbanos", dijo Bronstein.
La prueba de los químicos en el pez cebra, dijo, permite a los investigadores descubrir si los componentes de la contaminación del aire afectan las células cerebrales de una manera que podría aumentar el riesgo de Parkinson. El pez de agua dulce funciona bien para estudiar los cambios moleculares en el cerebro porque sus neuronas interactúan ende forma similar a los humanos. Además, los peces son transparentes, lo que permite a los científicos observar y medir fácilmente los procesos biológicos sin matar a los animales.
"El uso del pez cebra nos permitió ver lo que sucedía dentro de sus cerebros en varios momentos durante el estudio", dijo Lisa Barnhill, becaria postdoctoral de la UCLA y primera autora del estudio.
Barnhill agregó ciertas sustancias químicas que se encuentran en el escape de diesel al agua en la que se guardaban los peces cebra. Estas sustancias químicas causaron un cambio en el comportamiento de los animales, y los investigadores confirmaron que las neuronas se estaban muriendo en los peces expuestos.
Luego, investigaron la actividad en varias vías en el cerebro que se sabe que están relacionadas con la enfermedad de Parkinson para ver con precisión cómo las partículas contaminantes estaban contribuyendo a la muerte celular.
En los humanos, la enfermedad de Parkinson se asocia con la acumulación tóxica de proteínas alfa-sinucleína en el cerebro. Una forma en que estas proteínas pueden acumularse es mediante la interrupción de la autofagia, el proceso de descomposición de proteínas viejas o dañadas. Un cerebro sanoproduce y elimina continuamente las proteínas que necesita para la comunicación entre las neuronas, pero cuando este proceso de eliminación deja de funcionar, las células continúan produciendo nuevas proteínas y las antiguas nunca se eliminan.
En el Parkinson, las proteínas de alfa-sinucleína que normalmente se eliminarían se acumulan en grupos tóxicos dentro y alrededor de las neuronas, eventualmente matándolas e interfiriendo con el funcionamiento adecuado del cerebro. Esto puede provocar varios síntomas, como temblores y músculosrigidez.
Antes de exponer el pez cebra a partículas diésel, los investigadores examinaron las neuronas de los peces en busca de bolsas reveladoras que llevan a cabo proteínas antiguas, incluida la alfa-sinucleína, como parte de la operación de eliminación de la autofagia y descubrieron que el proceso funcionaba correctamente.
"En realidad podemos verlos moverse, aparecer y desaparecer", dijo Bronstein sobre las bolsas.
Sin embargo, después de la exposición al diesel, vieron muchas menos bolsas llenas de basura de lo normal. Para confirmar que esa era la razón por la cual las células cerebrales estaban muriendo, trataron al pez con un medicamento que acelera el proceso de eliminación de basura y descubrieron quesí salvó a las células de morir después de la exposición al diesel.
Para confirmar que el diesel podría tener el mismo efecto en las neuronas humanas, los investigadores replicaron el experimento usando células humanas cultivadas. La exposición al escape de diesel tuvo un efecto similar en esas células.
"En general, este informe muestra un mecanismo plausible de por qué la contaminación del aire puede aumentar el riesgo de la enfermedad de Parkinson", dijo Bronstein.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Ciencias de la salud de Los Ángeles . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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