Desde hace tiempo se conoce que las alteraciones del microbioma gastrointestinal desempeñan un papel activo en la etiología de los trastornos neurológicos. Ahora, un estudio liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) 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, que se publica en la revista Nature Communcations, 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 sólo ciertas estirpes bacterianas tendrán el potencial de producir amiloides. Esto subraya la importancia de analizar el contenido genético de la microbiota en lugar de centrarse sólo 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 α-sinucleína y aceleran su acumulación. Una acumulación anormal de la proteína α-sinucleína está asociada a la enfermedad del Parkinson. La exposición a amiloides bacterianos en el cerebro de ratones aumenta significativamente la vida media de la α-sinucleína. La disminución en el recambio de α-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.
“Esta investigación cubre un vacío en el conocimiento, no sólo 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 (IdAB-CSIC).
En la investigación ha colaborado personal investigador del Centro de Investigación Biomédica de La Rioja, la Universidad de Navarra, el CIMA, la Universidad Autónoma de Barcelona, HM Hospitales, NASERTIC y Navarrabiomed.
