La dopamina, clave en el inicio de los movimientos corporales

La dopamina, clave en el inicio de los movimientos corporales
2 de febrero de 2018 LUDO ROUCHY/FLICKR

   MADRID, 2 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Desde la mañana hasta la noche, nunca dejamos de ejecutar movimientos en el momento y a la velocidad adecuados; pero los pacientes que sufren de la enfermedad de Parkinson pierden este control natural sobre sus movimientos voluntarios. El Parkinson es causado por la muerte de las neuronas que producen un neurotransmisor, la dopamina, en una región del cerebro llamada sustancia negra.

   Ahora, un nuevo estudio, publicado por científicos del Centro Champalimaud para lo Desconocido (Portugal) y el 'Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute', de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, en la revista 'Nature', representa un paso importante hacia una mejor comprensión de la función normal precisa de estas neuronas.

   Los expertos han trabajado durante mucho tiempo para entender por qué la ausencia de estas llamadas neuronas dopaminérgicas (y, por lo tanto, la falta de dopamina) conduce a las disfunciones motoras que son características del Parkinson, como la rigidez, los movimientos lentos y los temblores. La explicación más ampliamente aceptada ha sido que, para moverse normalmente, nuestro cerebro necesita constantemente un cierto nivel de dopamina, algo que los pacientes de Parkinson pierden progresivamente.

   Sin embargo, como explica el psiquiatra y neurocientífico Joaquim Alves da Silva, primer autor del nuevo estudio, las personas con la enfermedad de Parkinson en realidad "no tienen un problema motriz global". Por increíble que parezca, incluso pueden andar en bicicleta, una tarea motora bastante compleja, si se les empuja en el momento adecuado.

   Los problemas motores que experimentan los pacientes de Parkinson son más específicos, y esta fue la observación que motivó el nuevo trabajo. "El problema de los pacientes es la dificultad para iniciar el movimiento y la lentitud del movimiento", detalla Alves da Silva.

EL PICO DE ACTIVIDAD CELULAR DOPAMINÉRGICA, CLAVE PARA EL INICIO DE MOVIMIENTOS

   De hecho, como estos autores ahora demostraron en ratones no afectados por la enfermedad de Parkinson, para que un movimiento se desarrolle correctamente, solo se necesita una "bocanada" de dopamina, o más precisamente, un pico de actividad celular dopaminérgica, justo antes de que comiencen los movimientos. En otras palabras, la dopamina (o, en este caso, la actividad de las células que la producen) es solo un "detonador" de los movimientos voluntarios.

   "Nuestro resultado más importante es que mostramos, por primera vez, que es necesario el cambio en la actividad neuronal para promover el movimiento --subraya Alves da Silva--. Y también, por primera vez, descubrimos que el pico de dopamina que precede al inicio del movimiento no solo regula la iniciación, sino que también controla el vigor del movimiento".

   Los resultados anteriores ya apuntaban en esta dirección. "Nuestro laboratorio y otros han demostrado que, en condiciones normales, hay un incremento transitorio en la actividad de las neuronas productoras de dopamina, y que este aumento parece preceder al inicio del movimiento --dice Alves da Silva--. Pero todavía teníamos que determinar si esa actividad neuronal era más importante para iniciar el movimiento o si también era relevante durante la ejecución del movimiento".

   Los científicos realizaron sus experimentos utilizando optogenética, una técnica que les permite encender y apagar neuronas muy rápidamente con luz láser. "De esta forma, estábamos seguros de que solo estábamos registrando la actividad de las células dopaminérgicas de los animales" en la sustancia negra, explica Alves da Silva.

Se colocó a los ratones fueron en una "arena" donde podían vagar libremente. Mediante el uso de sensores de movimiento, los investigadores midieron si los animales se movían o no en un momento dado y registraron las neuronas de dopamina identificadas, pudiendo observar un pico transitorio de actividad en muchas de estas células antes de los movimientos.

   En la siguiente fase, los investigadores activaron o inhibieron las células de dopamina con un láser y entonces pudieron ver que cuando los ratones no se movían, "activar las neuronas durante medio segundo fue suficiente para promover el movimiento, y con más vigor, que sin la actividad de estas neuronas", según Alves da Silva.

   Sin embargo, si las neuronas se activaban cuando los ratones ya se estaban moviendo, los animales "simplemente continuaron haciendo lo que estaban haciendo" en términos de movimiento y vigor de movimiento, según lo medido por la aceleración. Además, inhibir la actividad de las neuronas durante un movimiento en curso no tuvo ningún efecto en su ejecución normal.

   "Estos resultados muestran que la actividad de las neuronas dopaminérgicas puede actuar como una puerta para permitir o no el inicio de movimientos", dice el director del estudio, Rui Costa, director asociado del Instituto Zuckerman de Columbia. "Explican por qué la dopamina es tan importante en la motivación y también por qué la falta de dopamina en la enfermedad de Parkinson lleva a los síntomas", añade.

   Los autores dicen que el nuevo estudio podría allanar el camino para el desarrollo de tratamientos para la enfermedad de Parkinson con menos efectos secundarios. Actualmente, el Parkinson generalmente se trata con el medicamento levodopa, que funciona al elevar la dopamina en el cuerpo. "Pero levodopa eleva la dopamina todo el tiempo, no solo cuando queremos movernos", dice Costa, también profesor de Neurociencia y Neurología en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia.

   Y, de hecho, el uso a largo plazo de levodopa a menudo causa otros trastornos motores, principalmente movimientos erráticos e involuntarios del cuerpo conocidos como discinesia. "Nuestro estudio sugiere que las estrategias que aumentarían la dopamina cuando hay un deseo de moverse funcionarían mejor", augura Costa.

   Cuando los pacientes no responden o no pueden tomar el medicamento, hay un tratamiento alternativo, llamado "estimulación cerebral profunda" (DBS, por sus siglas en inglés). Para ello, a los pacientes se les implanta un marcapasos de alta frecuencia que bloquea las señales eléctricas anormales generadas en áreas cerebrales que controlan el movimiento y dificultan que los pacientes inicien el movimiento.

   Se sabe que la DBS mejora sustancialmente los síntomas parkinsonianos, pero también puede tener efectos adversos. Este estudio sugiere que puede ser mejor estimular el cerebro solo cuando los pacientes desean iniciar el movimiento, promoviendo no solo el comienzo sino también el control del vigor del movimiento. Si se confirmara esta posibilidad, podría hacerse que DBS sea más fisiológico, más natural, disminuyendo así los efectos secundarios no deseados.