Pèrdues de fragments en l’ADN mitocondrial prediuen la malaltia de Parkinson abans que n’apareguin els símptomes

Imatge d’un fibroblast d’un pacient amb malaltia de Parkinson. Els mitocondris, marcats en color verd, i els fragments de mitocondris danyats, en vermell. Alguns d’aquests fragments de mitocondris afectats s’alliberen a l’espai extracel·lular. Crèdit: IIBB-CSIC.
Imatge d’un fibroblast d’un pacient amb malaltia de Parkinson. Els mitocondris, marcats en color verd, i els fragments de mitocondris danyats, en vermell. Alguns d’aquests fragments de mitocondris afectats s’alliberen a l’espai extracel·lular. Crèdit: IIBB-CSIC.
Notícia | Recerca
(25/03/2024)

La supervivència de les neurones, a diferència de la majoria de les cèl·lules del cos, depèn en gran part de l’energia que proporcionen els mitocondris, uns orgànuls intracel·lulars que contenen el seu propi ADN per funcionar correctament. La presència d’ADN mitocondrial amb delecions —la pèrdua de fragments de la seqüència d’ADN— en el líquid cefalorraquidi podria ser un marcador primerenc de malalties cerebrals greus i una baula inicial de tot el procés neurodegeneratiu, que deriva en els símptomes motors i cognitius associats a aquests trastorns.

Imatge d’un fibroblast d’un pacient amb malaltia de Parkinson. Els mitocondris, marcats en color verd, i els fragments de mitocondris danyats, en vermell. Alguns d’aquests fragments de mitocondris afectats s’alliberen a l’espai extracel·lular. Crèdit: IIBB-CSIC.
Imatge d’un fibroblast d’un pacient amb malaltia de Parkinson. Els mitocondris, marcats en color verd, i els fragments de mitocondris danyats, en vermell. Alguns d’aquests fragments de mitocondris afectats s’alliberen a l’espai extracel·lular. Crèdit: IIBB-CSIC.
Notícia | Recerca
25/03/2024

La supervivència de les neurones, a diferència de la majoria de les cèl·lules del cos, depèn en gran part de l’energia que proporcionen els mitocondris, uns orgànuls intracel·lulars que contenen el seu propi ADN per funcionar correctament. La presència d’ADN mitocondrial amb delecions —la pèrdua de fragments de la seqüència d’ADN— en el líquid cefalorraquidi podria ser un marcador primerenc de malalties cerebrals greus i una baula inicial de tot el procés neurodegeneratiu, que deriva en els símptomes motors i cognitius associats a aquests trastorns.

Aquesta és una de les conclusions principals de l’article publicat a la revista eBioMedicine, del grup The Lancet, i que lideren Àlex Iranzo —professor de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut de la UB i director de la Càtedra AdSalutem de Trastorns del Son, que és cap del Servei de Neurologia de l’Hospital Clínic de Barcelona i del Grup de Recerca de Neurofisiologia Clínica de l’Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS)— i Ramon Trullàs — investigador del Centre Superior d’Investigacions Científiques a l’Institut d’Investigacions Biomèdiques de Barcelona (IIBB-CSIC)—; ambdós, vinculats al CIBER de Malalties Neurodegeneratives (CIBERNED). El treball té com a primera autora la investigadora Margalida Puigròs, que és membre de l’Institut de Neurociències de la UB (UBneuro), l’IIBB-CSIC i el CIBERNED.
​​​​​​​

Una alteració de la fase del son més profund

La recerca s’ha dut a terme gràcies sobretot al finançament de la Fundació Michael J. Fox (Estats Units). En el marc del treball, l’equip ha estudiat una cohort de pacients amb un trastorn de conducta del son que es produeix durant la fase REM (rapid eye movement, en anglès) i que es coneix com a IRBD (idiopathic rapid eye movement REM sleep behaviour disorder). És un trastorn que consisteix en una alteració de la fase del son profund, caracteritzat per la manca de relaxació muscular i l’execució de moviments bruscos i violents de les extremitats i el tronc que es relacionen amb somnis agressius.

Amb el pas dels anys, molts pacients amb el trastorn IRBD acaben desenvolupant Parkinson o bé la demència de cossos de Lewy, motiu pel qual es considera que podria ser un estadi inicial d’aquestes patologies. En els dos casos, es formen uns dipòsits rodons i anormals de proteïna —els cossos de Lewy— al cervell, que s’associen a la mort neuronal.

Un mecanisme previ a la simptomatologia del Parkinson

En col·laboració amb la Unitat de Trastorns del Son de l’Hospital Clínic de Barcelona, ​​l’equip ha analitzat mostres de setanta-un pacients. Com a resultat, un total de trenta-quatre pacients diagnosticats amb trastorn de conducta del son durant la fase REM van desenvolupar Parkinson o demència de cossos de Lewy anys després; disset van ser diagnosticats també amb trastorn de conducta de son en fase REM però no van patir cap malaltia, mentre que vint formaven un grup control sense trastorn de conducta del son ni parkinsonisme.

«Hem descobert que els pacients amb trastorn de la conducta del son en fase REM tenen nivells més alts d’ADN mitocondrial amb delecions, en comparació amb el grup control», apunta Ramon Trullàs, professor de recerca del CSIC i líder del Grup de Mecanismes Moleculars de Neurodegeneració del CIBERNED.

Tal com explica Margalida Puigròs, «els pacients amb trastorn de conducta del son en fase REM, tant els que van desenvolupar Parkinson posteriorment com els que no, van presentar més ADN mitocondrial circulant en el líquid cefalorraquidi amb delecions —és a dir, amb pèrdues d’algun fragment de material genètic— que el grup de control. Ara bé, la descoberta més rellevant és que hem observat que la quantitat d’ADN amb delecions està relacionada amb el temps que els pacients amb trastorn de conducta del son triguen a manifestar els símptomes clínics de la malaltia de Parkinson». Això suggereix que la disfunció de l’ADN mitocondrial és un mecanisme molecular primari de la cascada fisiopatològica que precedeix la manifestació clínica completa motora i cognitiva del Parkinson.

 

Article de referència:

Puigròs, Margalida; Calderon, Anna; Martín-Ruiz, Daniel; Serradell, Mònica; Fernández, Manel;  Muñoz-Lopetegi, Amaia; Mayà, Gerard;  Santamaria, Joan;  Gaig, Carles; Colell, Anna; Tolosa, Eduard;  Iranzo, Alex; Trullàs, Ramon.  «Mitochondrial DNA deletions in the cerebrospinal fluid of patients with idiopathic REM sleep behaviour disorder». eBioMedicine, març de 2024. Doi: 10.1016/j.ebiom.2024.105065.