Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga, en colaboración con la Universita di Modena e Reggio Emilia de Italia, ha demostrado en sus estudios en ratones que la acción de una hormona impide la aparición de los síntomas de la enfermedad de Parkinson por sus efectos antioxidantes y neuroprotectores sobre las células, evitando la muerte celular en áreas cerebrales específicas. El trabajo confirma que en los ratones enfermos tratados con esta sustancia se reduce el daño neuronal, la mortalidad y mejoran la coordinación motora, el equilibrio y la capacidad de aprendizaje.

Una de las posibles causas de la muerte celular y neurodegeneración en la enfermedad de Parkinson es el estrés oxidativo, que conduce a la disfunción de las mitocondrias, los orgánulos celulares responsables de generar la mayor parte de la energía necesaria para el funcionamiento de la célula. Sin embargo, los mecanismos exactos todavía son desconocidos. Por eso, una de las líneas de investigación que ocupa a los expertos es conocer cómo es el proceso degenerativo y localizar compuestos que anulen sus efectos.

Equipo de investigadores de la Universidad de Málaga responsable del artículo.

Así, han descubierto la función que puede desempeñar en esta dolencia la hormona IGF-II, o factor de crecimiento similar a la insulina tipo II, que ejerce varios roles en el cuerpo humano, relacionados con el crecimiento y el desarrollo. Pertenece a un grupo de proteínas que comparten similitudes estructurales y funcionales con la insulina, la responsable de la regulación de los niveles de glucosa en el organismo. En el artículo ‘New molecular mechanisms to explain the neuroprotective effects of insulin-like growth factor II in a cellular model of Parkinson’s disease’, publicado en la revista Journal of Advanced Research, los expertos la proponen como diana para el tratamiento contra el párkinson.

El estudio se incorpora dentro de la línea de investigación que ha propiciado la patente ‘Tratamiento para la enfermedad de Parkinson’ , en la que los inventores demuestran la eficacia de esta hormona como inhibidor de los efectos de MPP+, una sustancia que simula la dolencia y sus efectos degenerativos en las células. En esta misma licencia se incluye un método de laboratorio para encontrar otras sustancias que puedan ser útiles para tratar o prevenir el parkinsonismo y problemas similares.

Confirman que la IGF-II ayuda a regular ciertos procesos en las células evitando que se deterioren y mueran.

Concretamente, en el trabajo confirman que la IGF-II ayuda a regular ciertos procesos en las células evitando que se deterioren y mueran. “En nuestros experimentos, encontramos que esta hormona protege el ADN y mejora el funcionamiento de las mitocondrias, que son como las baterías de las células. Esto evita que se formen sustancias dañinas y contribuye a que las proteínas actúen como deben”, indica a la Fundación Descubre la catedrática de la Universidad de Málaga María García Fernández responsable de esta línea de investigación y autora del artículo.

Alianzas que funcionan

Cuando una hormona se libera en el organismo, viaja a través del torrente sanguíneo y busca receptores específicos a los que unirse, unas proteínas que funcionan como si fueran interruptores. Cada hormona tiene un conjunto concreto de receptores. Una vez que están ligados y activados se desencadena una serie de eventos dentro de la célula que conducen a una respuesta biológica determinada. En el caso del IGF-II, su receptor principal es el receptor de factor de crecimiento similar a la insulina tipo II (IGF-IIr). Cuando se unen, se produce una cascada de señalizaciones dentro de la célula que afecta a procesos como el crecimiento celular, la diferenciación y la supervivencia.

Una de las posibles causas de la muerte celular y neurodegeneración en la enfermedad de Parkinson es el estrés oxidativo, que conduce a la disfunción de las mitocondrias. Imagen: Freepik.

Los expertos detectaron que la presencia del IGF-II en cultivos producía un aumento en la expresión de la enzima Chk1, que desempeña un papel importante en la regulación del ciclo celular y la respuesta al daño del ADN. Concretamente, ayuda a mantener la integridad del material genético y prevenir la proliferación de células dañadas. 

Por otra parte, observaron que esta hormona promovía la asociación de las mitocondrias con una proteína, llamada mitofilina, que cumple una labor crucial en la estabilidad estructural de estos orgánulos y contribuye a la adaptación a las demandas metabólicas de la célula. Es decir, si la célula requiere más energía, como cuando se realiza ejercicio físico o en situaciones de estrés, las mitocondrias pueden adaptarse aumentando su actividad metabólica y su capacidad de producción de energía. Podría decirse que esta proteína es el jefe de taller, que modifica la estructura para gestionar cuánta energía producen y la cantidad de nutrientes que requieren para dar la respuesta adecuada. Además, se encarga de la eliminación de mitocondrias dañadas. 

De esta manera, confirman que la unión de la hormona con su receptor promueve la regeneración celular y evita la degeneración. De hecho, ensayos previos han verificado su acción como protector hepático y neuronal en ratas ancianas también. 

Imágenes de mitocondrias en células no tratadas, tratadas con MPP+ y con MPP++IGF-II.

Los expertos pretenden ampliar y confirmar los resultados con células humanas procedentes de biobancos y de pacientes de párkinson. Además, siguen indagando sobre otros receptores que podrían estar involucrados en el proceso.

Los trabajos se han financiado mediante el proyecto ‘Uso de IGF-II para el tratamiento de las alteraciones hipocampales y conductuales inducidas por el consumo crónico de cocaína durante la adolescencia (NEUROPROCOC)’ del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y fondos propios de la Universidad de Málaga.

Reportaje sobre esta nota de prensa: Una hormona, jefa del taller contra el párkinson

Referencias

Silvana Yanina Romero Zerbo, Nadia Valverde, Silvia Claros, Pablo Zamorano González, Federica Boraldi, Francesco Demetrio Lofaro, Estrella Lara, Jose Pavia, María García Fernández, Belén Gago y Elisa Martín Montañez. ‘New molecular mechanisms to explain the neuroprotective effects of insulin-like growth factor II in a cellular model of Parkinson’s disease’. Journal of Advanced Research. 2024.

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