Descubiertos biomarcadores de exposición ambiental en la enfermedad de Parkinson
Último revisado: 14.06.2024
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Un equipo de investigadores de Northwestern Medicine ha descubierto nuevos patrones de metilación del ADN en la sangre de pacientes con enfermedad de Parkinson, según los resultados publicados en Annals of Neurology.
El estudio, dirigido por Paulina González-Latapi (MD, MS), profesora asistente en la División de Trastornos del Movimiento del Departamento de Neurociencia Ken y Ruth Davey, demuestra el potencial del uso de la metilación del ADN como biomarcador y herramienta de diagnóstico para identificar el riesgo de enfermedad en los pacientes.
Enfermedad de Parkinson ocurre cuando ciertas áreas del cerebro pierden la capacidad de producir dopamina y, en última instancia, regular el movimiento. La enfermedad afecta a más de seis millones de personas en todo el mundo, según la Fundación Michael J. Fox para la Investigación de la Enfermedad de Parkinson.
Además de las causas genéticas ya conocidas de la enfermedad de Parkinson, investigaciones recientes también sugieren que los factores ambientales pueden aumentar el riesgo de desarrollar la enfermedad. Sin embargo, aún no se comprende bien el impacto de los factores ambientales y las mutaciones genéticas en el riesgo de desarrollar la enfermedad.
En el estudio actual, los investigadores examinaron los perfiles de metilación del ADN de muestras de sangre de 196 pacientes con enfermedad de Parkinson y 86 participantes sanos inscritos en el estudio de la Iniciativa de Marcadores de Progresión de Parkinson (PPMI).
“La metilación del ADN, en cierto sentido, sirve como un recuerdo de exposiciones ambientales previas que, en última instancia, cambian las firmas de metilación en nuestras células y cuerpos”, dijo González-Latapi.
Los investigadores primero analizaron los datos de metilación genómica para identificar cambios de metilación en las muestras de sangre completa de los participantes (que consisten en glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas) durante el período de estudio de tres años. Luego integraron estos datos con datos de expresión genética obtenidos mediante secuenciación de ARN. Utilizando diferentes enfoques, el equipo encontró 75 genes expresados diferencialmente con diferentes patrones de metilación en pacientes con enfermedad de Parkinson en comparación con controles sanos.
Enriquecimiento de la vía para regiones metiladas diferencialmente (DMR) al inicio del estudio. El tamaño del círculo representa el número de genes que pertenecen a cada vía (círculo más grande = más genes). Fuente: Annals of Neurology (2024). DOI: 10.1002/ana.26923
Se observaron especialmente diferencias persistentes en la metilación del ADN en el gen CYP2E1 desde el principio y durante los tres años del período de estudio. Se sabe que la proteína CYP2E1 metaboliza sustratos, incluidos los pesticidas, cuya exposición se ha relacionado previamente con el desarrollo de la enfermedad de Parkinson, según González-Latapi.
"Este es un paso importante hacia el descubrimiento de las complejas interacciones que ocurren en la enfermedad de Parkinson y puede allanar el camino para identificar biomarcadores potenciales para el diagnóstico temprano y la progresión", dijo González-Latapi.
"Caracterizar los patrones de metilación del ADN y la expresión genética en la sangre tiene el potencial de ayudarnos a comprender las complejas interacciones entre los factores ambientales y genéticos en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson", afirmó Dimitri Crane, M.D., Ph.D., Aaron Ken y Ruth Davey, profesor y presidente del Departamento de Neurociencia de Montgomery Ward, autor principal del estudio.
"Desde una perspectiva más amplia, estos estudios basados en pacientes ayudarán a clasificar a los pacientes con enfermedad de Parkinson a través de una lente biológica, lo que en última instancia facilitará el desarrollo de tratamientos más precisos para pacientes con diferentes subtipos de la enfermedad".
En el futuro, dijo González-Latapi, su equipo planea estudiar los datos de metilación del ADN en pacientes en la fase prodrómica de la enfermedad de Parkinson, aquellos que están en riesgo de desarrollar la enfermedad pero que aún no muestran síntomas. También esperan estudiar cómo las exposiciones ambientales, como la exposición a pesticidas, afectan los cambios de metilación en los pacientes con el tiempo, añadió.