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Esclerosis múltiple: la enfermedad de las mil caras

Por Mar Gulis (CSIC)

La esclerosis múltiple (EM) es una patología crónica e inflamatoria, con un componente autoinmune, que afecta a 2,5 millones de personas en el mundo y a 700.000 personas en Europa. En España, la incidencia es de 100 casos por 100.000 habitantes, en su mayoría mujeres (3 de cada 4 pacientes). Afecta al sistema nervioso central y aparece generalmente en personas de entre 20 y 40 años, por lo que es la mayor causa de discapacidad no traumática en adultos jóvenes. Entre los múltiples y variados síntomas que provoca se encuentran la pérdida de visión, ciertos problemas en el habla, alteraciones motoras, falta de coordinación muscular, sensación de hormigueo, alteraciones gastrointestinales o disfunción urinaria y/o sexual. Esto supone un enorme impacto en la calidad de vida de los pacientes, importantes repercusiones sociales y un elevado coste sanitario.

Si quieres saber más sobre esta enfermedad, respondemos a algunas preguntas con el libro La esclerosis múltiple (CSIC-Catarata), firmado por las investigadoras Leyre Mestre y Carmen Guaza, del Instituto Cajal del CSIC.

¿Cuál es la causa de la esclerosis múltiple?

Para comprender la EM, hay que tener en cuenta la variedad de estímulos que llegan y activan las neuronas del cerebro y la médula espinal, y que actúan como control a todas nuestras actividades. En la EM se produce la desmielinización o la pérdida de la mielina de los axones, un proceso que te contamos a continuación.

“En algún momento todos hemos tenido un cable entre las manos y hemos comprobado que está compuesto por un material conductor recubierto de un material aislante. Algo parecido encontramos en el sistema nervioso central”, explican las investigadoras. Las neuronas tienen su axón, una prolongación que conduce el impulso nervioso de una célula a otra, rodeado por la mielina. Esta substancia protege las fibras nerviosas y contribuye a que los mensajes viajen de manera más rápida y fluida. En la EM, “la destrucción de la mielina convierte a los axones en una especie de ‘cables pelados’ que van a transmitir peor la información, o incluso dejarán de transferirla. Dependiendo de dónde se haya producido la desmielinización y su grado, las consecuencias para el sistema nervioso central del paciente serán distintas”, apuntan las científicas. En este sentido, “la diversidad en el grado y en la localización donde se produce la falta de mielina es lo que genera los distintos síntomas. Son dos de las características básicas de la esclerosis múltiple, por eso se denomina la enfermedad de las mil caras”, afirman Mestre y Guaza. Además, en fases iniciales, la percepción de los síntomas puede ser muy leve y suelen pasar desapercibidos, lo que dificulta su diagnóstico. Por tanto, la mielina o, mejor dicho, la desaparición de la misma, es una de las claves de esta patología; aunque a día de hoy aún se desconoce la causa de la pérdida de esta substancia.

¿Cómo evoluciona la enfermedad?

La heterogeneidad que caracteriza a la EM también puede verse en que presenta hasta tres fases diferentes. La primera y más frecuente es la denominada remitente recurrente. Supone un 85-90% de los casos y se manifiesta en brotes temporales de deficiencias neurológicas, que remiten al poco tiempo totalmente, aunque a veces dejan secuelas de discapacidad en los pacientes.

La siguiente forma (remitente progresiva) puede aparecer entre 8 y 20 años después de la manifestación del primer brote, y puede desencadenarse tras un brote temporal. En esta fase, explican las investigadoras, “se produce una acumulación de discapacidad neurológica progresiva, sin que haya brotes”. Por último, hay otra variedad clínica, la primaria progresiva, que afecta a un 10-15% de los pacientes. En este caso, desde el principio de la enfermedad aparece discapacidad neurológica y se produce un empeoramiento gradual desde los primeros síntomas.

¿Cómo puede diagnosticarse la enfermedad?

Mestre y Guaza explican que los avances tecnológicos y metodológicos han ayudado mucho al diagnóstico. Un ejemplo es el desarrollo de la resonancia magnética, que ha facilitado la detección de lesiones desmielinizantes. Además, se han incluido en los criterios diagnósticos elementos radiológicos y de análisis de líquido cefalorraquídeo, que protege la parte interna del cerebro. De esta forma, se consigue una mayor especificidad y un diagnóstico y tratamiento más temprano. Sin embargo, las investigadoras inciden en la necesidad de evaluar la actividad y la progresión de la enfermedad. La progresión de la EM se define “como el empeoramiento de más de un punto en la escala de discapacidad neurológica de Kurtzke que se mantiene durante al menos seis meses”, apuntan.

En la EM se produce la pérdida de la mielina de los axones / Freepik

¿Su origen es genético o ambiental?

Un posible origen de la enfermedad podría estar en el resultado de mutaciones genéticas en la población escandinava durante el primer milenio que, posteriormente, se expandieron por las migraciones de la descendencia y las invasiones vikingas. Esta teoría, no demostrada de forma concluyente, explicaría la mayor prevalencia de la EM en países poblados por descendientes escandinavos (Islandia, Reino Unido, Canadá, Australia y Nueva Zelanda).

Al margen de esta hipótesis, sí es posible afirmar que la EM no es una enfermedad hereditaria, aunque existe evidencia científica de que, al comparar a los pacientes con personas sanas, presentan diferencias en genes relacionados con los mecanismos reguladores de la respuesta inmune, entre otros. La genética es por tanto un factor relevante pero no suficiente para explicar la causa de la enfermedad, ya que también entran en juego factores ambientales.

Las investigadoras señalan algunos de estos factores, como el déficit de vitamina D. Diferentes estudios han demostrado que individuos con niveles altos de esta vitamina disminuían el riesgo de desarrollar EM. La obtención de vitamina D está relacionada con la exposición a la luz solar, por lo que esta circunstancia podría determinar la distribución irregular de la enfermedad según la zona geográfica, ya que es más común en latitudes altas y muy escasa en regiones cercanas al trópico.

Otros factores de riesgo, como el consumo de tabaco o los procesos infecciosos, pueden afectar al desarrollo y evolución de la patología, así como la obesidad en edades tempranas y la ingesta de sal. También la microbiota intestinal ha cobrado protagonismo en los últimos años en este sentido: al ser clave en el entrenamiento del sistema inmunitario para discriminar lo propio de lo extraño, puede influir en el desarrollo de una patología autoinmune como esta.

¿Se puede curar?

Las autoras señalan que, por el momento, no existe una cura definitiva, aunque son optimistas, ya que en los últimos años han surgido “nuevos tratamientos farmacológicos modificadores de la enfermedad que han logrado reducir la frecuencia e intensidad de los brotes, prevenir la aparición de nuevas lesiones o retrasar y disminuir la discapacidad contraída”.

Un total de 15 compuestos, aprobados por la Agencia Europea del Medicamento, han demostrado su eficacia, pero “hay que tener siempre en cuenta el beneficio/riesgo para cada persona, así como la influencia del tratamiento en la vida cotidiana del paciente”, precisan. Como complemento a la terapia farmacológica, proponen la fisioterapia, el ejercicio físico, el acompañamiento psicológico o una correcta alimentación para la mejora funcional de las actividades desarrolladas por los pacientes y de su estado de ánimo.

A pesar de la investigación desarrollada en torno a la EM desde su descubrimiento en el siglo XIX, este ámbito de estudio aún presenta muchos interrogantes. Para mejorar el tratamiento y calidad de vida de los pacientes en el futuro serán claves el diagnóstico temprano, asociado a tecnologías como la genómica y al manejo del big data, y la medicina regenerativa con terapia celular.

 

* Leyre Mestre y Carmen Guaza son investigadoras del CSIC en el Instituto Cajal y autoras de La esclerosis múltiple, de la colección de divulgación ¿Qué sabemos de?, disponible en la Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata.

‘Top models’ de la ciencia: descubre a los seres vivos más utilizados en el laboratorio

Por Mar Gulis (CSIC)

Entre probetas, microscopios o tubos de ensayo, camuflados o a la vista, podrías encontrarlos en cualquier parte de un laboratorio. Hablamos de una bacteria del intestino humano, de la mosca de la fruta y del ratón; tres especies en principio poco llamativas, o incluso molestas. Sin embargo, la ciencia utiliza estos ‘bichitos’ como modelos de los seres vivos desde hace años. Gracias a ellos, se han hecho importantes descubrimientos sobre los mecanismos de la vida o diseñado tratamientos contra el cáncer. Te invitamos a conocer desde tu casa a estos ‘top model’ de la investigación, que forman parte de la exposición virtual del CSIC Seres modélicos. Entre la naturaleza y el laboratorio.

1. La bacteria que se volvió famosa por cambiar la biología

Aunque a simple vista sea inapreciable, la bacteria Escherichia coli es la más conocida en los laboratorios. Inicialmente se llamó Bacterium coli por ser la bacteria común del colón. Comenzó a estudiarse por las infecciones que causaba, pero a mediados del siglo XX se convirtió en modelo biológico gracias a su estructura sencilla, rápido crecimiento y los medios empleados para su cultivo, que aumentaron las posibilidades experimentales. Su utilización permitió hallar algunos de los principios básicos de la vida, pero E. coli alcanzó el estrellato con el descubrimiento de la técnica de ‘corta y pega’ del ADN, en la cual se usan enzimas para quitar e insertar segmentos de código genético y que supuso el inicio de la ingeniería genética. Hoy en día se emplea en la selección de genes concretos, estudiados posteriormente en otros organismos más complejos.

Micrografía electrónica de Escherichia coli a 10.000 aumentos.

Esta bacteria sabe mucho de los seres humanos. El genoma de E. coli, compuesto por cerca de 4.300 genes, contiene una séptima parte de nuestros genes. Además, habita en el intestino humano, donde forma parte junto a cientos de especies de la mibrobiota intestinal –también conocida como flora intestinal–, que cumple un papel fundamental en la digestión y en la defensa frente a patógenos.

E. coli es un instrumento más del laboratorio. El interés de su investigación reside todavía en las infecciones, ya que cada vez existe una mayor resistencia a los antibióticos, pero también en los mecanismos que se ponen en marcha al dividirse la célula, y cuyo mejor conocimiento permitiría diseñar, con ayuda de técnicas genómicas, fármacos con menor resistencia.

2. ¿Cómo conseguir la apariencia de una mosca?

Imagina lo molesto que resulta el zumbido de una mosca al merodear por nuestras cabezas. A partir de ahora puede que cambies de opinión cuando descubras que las moscas del vinagre o de la fruta (Drosophila melanogaster) son usadas como modelo en biología animal. Es habitual verlas en cualquier lugar, pero son más abundantes en terrenos agrícolas, cuando hace buen tiempo y, desde hace más de un siglo (esta especie se estudió por primera vez en 1901), también en los laboratorios. Saber de la mosca significa saber del ser humano porque ha sido clave en investigaciones sobre enfermedades neurodegenerativas, tumores y metástasis.

Visión dorsal y lateral de un macho y una hembra de Drosophila melanogaster. / Benjamin Prud’homme. Institut de Biologie du Développement de Marseille-Luminy. Parc Scientifique de Luminy.

Uno de los objetivos de su estudio es conocer cómo este pequeño insecto consigue su apariencia. La secuenciación de los genomas ha permitido determinar que la mayoría de genes de la mosca de la fruta son homólogos a los humanos. Por tanto, investigando los genes de esta mosca, que es un modelo de experimentación mucho más simple, se puede tener una idea de la acción de los genes en los humanos.

Sin duda su filón para la genética es más que evidente, y no solo porque el genoma de la mosca del vinagre alberga alrededor de 13.600 genes, un tercio de los que contiene el genoma humano. Además, a partir de cruces entre más de 100 tipos de moscas, el investigador Thomas H. Morgan (1866-1945) estableció que los caracteres se encuentran en los cromosomas y se heredan de generación en generación. Con ello dio lugar a la teoría cromosómica de la herencia, que le hizo merecedor del Nobel de Medicina en 1933.

3. ¡Roedores en el laboratorio!

Llaman la atención por su par de dientes incisivos y por su minúsculo tamaño. Los encontrarás en bosques, en tu ciudad y, cómo no, en un laboratorio. Así son los ratones, o Mus musculus si atendemos a su nombre científico. Utilizados como objeto de experimentación, desde hace más de un siglo son piezas clave en el estudio de la diabetes, el cáncer o los trastornos neurológicos; incluso los misterios del cerebro se exploran antes en los ratones que en el ser humano. Entre la comunidad científica hay quien los llama ‘seres humanos de bolsillo’.

En el año 2002 se dio a conocer la secuencia de su genoma, la primera de un mamífero: con cerca de 30.000 genes, aproximadamente los mismos que nuestra especie, el 99% de estos tiene su homólogo humano. Además, en ellos se reproducen enfermedades humanas como la obesidad o el párkinson, se realizan pruebas de toxicidad y se ensayan terapias futuras con células madre o nuevos materiales. Estos experimentos se han podido llevar a cabo a partir de ratones transgénicos y knock outs, es decir, aquellos producidos con un gen inactivado en todas sus células. En todos los casos, se han utilizado solo ratones machos para evitar que las hormonas sexuales afecten a los resultados.

Foto publicitaria del Jackson Laboratory. De izquierda a derecha, George Woolley, Liane Brauch, C.C. Little, desconocido y W.L. Russell. Década de 1940. / Cortesía del Jackson Laboratory.

Cuando las voces en contra de la experimentación animal comenzaron a alzarse, la defensa de los ratones no formó parte de las primeras reivindicaciones. La regulación llegó al mundo de los roedores con normativas y protocolos a nivel europeo. En ellas se establece que se debe reemplazar al ratón por otro sistema cuando sea posible y reducir el número de individuos en la investigación, para evitar así el sufrimiento animal.

E. coli, la mosca del vinagre y el ratón son solo algunos de las especies más comunes utilizadas como modelo. La muestra Seres modélicos. Entre la naturaleza y el laboratorio, cuyos contenidos puedes consultar online y descargar en alta calidad desde casa, se ocupa también de organismos como la levadura de la cerveza, un gusano minúsculo del suelo, una hierba normal y corriente y un pez de acuario. Elaborada originalmente por la Delegación del CSIC en Cataluña y ampliada en el marco del proyecto de divulgación Ciudad Ciencia, la exposición se complementa con entrevistas a especialistas en cada uno de estos seres modelo.