martes, 9 de octubre de 2012

Una nueva clase potencial de fármacos bloquea la muerte de las neuronas


Las enfermedades que destruyen progresivamente las neuronas en el cerebro ó en la médula espinal, tales como la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica, son condiciones devastadoras que no presentan cura.
Ahora, un equipo que incluye a investigadores de la University of Iowa ha identificado una nueva clase de moléculas pequeñas, denominadas serie P7C3, la cual bloquea la muerte celular en modelos animales de esta forma de enfermedades neurodegenerativas. La serie P7C3 puede ser un punto de partida para el desarrollo de fármacos que puedan ayudar al tratamiento de los pacientes con estas enfermedades. Estos hallazgos se han informado en dos artículos  publicados en la revista PNAS.
“Creemos que nuestra estrategia para identificar y probar estas moléculas en modelos animales de enfermedades nos proporciona una manera racional de desarrollar una nueva clase de drogas neuroprotectoras, de las cuales existe una gran necesidad no satisfecha”, dijo Andrew Pieper, profesor asociado de psiquiatría en la UI Carver College of Medicine, y autor de los dos estudios.
Hace aproximadamente seis años, Pieper, cuando estaba en la University of Texas Southwest Medical Center, y sus colegas testaron cientos de compuestos sobre ratones vivos, con el objetivo de buscar pequeñas moléculas similares a fármacos que pudieran disparar la producción de neuronas en la región cerebral denominada hipocampo. Encontraron que un compuesto parecía ser particularmente exitoso, denominándolo P7C3.
“Estamos interesados en el hipocampo porque en esta región todos los días nacen nuevas neuronas. Pero esta neurogénesis está reducida por ciertas enfermedades, así como por el envejecimiento normal”, explicó Pieper. “Hemos estado viendo péquelas moléculas que pueden potenciar la producción de nuevas neuronas y ayudar así a mantener una función correcta en el hipocampo”.
Sin embargo, cuando los investigadores observaron más detalladamente la P7C3, encontraron que trabaja protegiendo las neuronas recién nacidas de la muerte celular. Esta constatación les permite explicar que también el P7C3 puede proteger también a las neuronas maduras previamente existentes en otras regiones del sistema nervioso de su muerte, tal como ocurre en las enfermedades neurodegenerativas.
Usando los modelos de enfermedad de Parkinson en ratón y en gusano, así como un modelo murino de esclerosis lateral amiotrófica, el equipo de investigación ha mostrado ahora que P7C3 y el compuesto relativo más activo, denominado P7C3A20, hacen en el acto una potente protección de las neuronas que normalmente se destruyen por estas enfermedades. Sus estudios también muestran que una protección de las neuronas se correlaciona con la mejora de algunos síntomas de la enfermedad, entre los que se incluye el mantenimiento de un movimiento normal en el gusano modelo de la enfermedad de Parkinson, y coordinación y fuerza en el ratón modelo de esclerosis lateral amiotrófica.
De ratones y gusanos
En el modelo murino de ALS, una variante mut activa de la molécula P7C3, conocida como P7C3A20, la cual han sintetizado los investigadores, previene la muerte de las neuronas presentes en la médula espinal que se destruyen normalmente por esta enfermedad. La molécula P7C3 también funciona, pero no es tan efectiva protegiendo las neuronas en este modelo.
La supervivencia celular se incrementa en este modelo de ALS, así como su coordinación y fuerza. Los ratones a los que se les administró P7C3A20 podían estar en una rueda de giro más tiempo que los ratones que no habían sido tratados ó más que aquellos ratones que habían sido tratados con los compuestos que son menos activos. Así mismo, los animales tratados con el P7C3A20 también mostraron mejoras en su marcha a pie, la cual típicamente empeora en estos animales conforme progresa la enfermedad.
En la enfermedad de Parkinson, las neuronas productoras de dopamina necesarias para un movimiento normal se van destruyendo gradualmente. En los pacientes aquejados de esta enfermedad, la pérdida de estas células conduce al desarrollo de temblores, rigidez y dificultades para caminar. En el estudio también se mostró que el P7C3 también protege a estas neuronas de la muerte celular y el análogo más activo, el P7C3A20, proporciona una mejor protección.
Los dos compuestos también bloquean potencialmente la muerte celular de las neuronas dopaminérgicas en el modelo de PD en el gusano C. elegans. Además, la reducción de la muerte celular en este modelo estaba asociada con una mejora en el movimiento de los gusanos.
Los gusanos de C. elegans sanos presentan un patrón de natación muy característico. Este movimiento se ve trastornado en el gusano PD. Héctor De Jesús-Cortés, un estudiante de neurociencia en la UT Southwestern Medical Center y principañ autor del estudio de Parkinson, grabó y analizó la movilidad de los gusanos PD con y sin tratamiento. La natación normal se ha preservado casi completamente en gusanos tratados con P7C3A20, y también se había conservado bastante bien en aquellos ratones tratados con P7C3.
Afinando la molécula
El equipo de investigación comparó la actividad de varios compuestos relacionados con P7C3 que ellos mismos sintetizaron, estudiaron su efecto tanto sobre la neurogénesis en el hipocampo, como en el ratón modelo de enfermedad de Parkinson.
“Cada una de las variaciones de nuestra molécula P7C3  que funciona en el ensayo de neurogénesis, también trabaja en el modelo de PD”, dijo Pieper. “Si continuamos perfeccionando la molécula, nuestra esperanza es que el resultado del ensayo de neurogénesis podrá predecir con precisión el potencial neuroprotector del compuesto, y así ayuda más rápidamente a la optimización de un agente neuroprotector nuevo”.
El equipo planea seguir perfeccionando la estructura del P7C3 para mejorar su capacidad neuroprotectora, a la vez que se eliminan efectos secundarios potenciales.
“Nuestra esperanza es que nuestro trabajo formará las bases para el diseño de un fármaco neuroprotector que eventualmente pueda ayudar a los pacientes”, dijo Pieper.

Fuente: University of Iowa Health Care (2012, October 1). Potential new class of drugs bloscks nerve cell death. ScienceDaily.

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