Esta entrada es bilingüe.

No sé por qué los alumnos de Introducción de las Ciencias de la Salud tienen predilección por entradas que tengan que ver con enfermedades y menos por otras que hablen de hábitos saludables. Supongo que llama más la atención. Los hábitos saludables pueden ser un tanto aburridos, un tanto monótonos. Pero son una apuesta por una vida más plena.

Sin embargo, hay enfermedades a las que merece la pena atender en alguna entrada. Las hay masivas, devastadoras. Como la malaria o el mal de Chagas. Las hay raras, como muchas de las que salen en la serie «House» o en muchas series de televisión basadas en dramatizaciones hospitalarias. Las hay desconocidas. Como las que os traigo hoy. No es desconocida porque no sepamos qué hace. Lo sabemos bastante bien, por desgracia. Es desconocida en lo que se refiere a sus causas. Pero estamos avanzando.

Si no eres de ICS, no pasa nada, léelo si quieres. Te puede valer para hacerte una idea de las partes de una neurona, de su conexión con el músculo, de mutaciones que pueden acabar con la vida de una célula…

La información la obtuve, básicamente, del artículo que leí en el número de enero de 2008 en Investigación y Ciencia, escrito por Patrick Aebischer y Ann C. Kato. Se trata de una enfermedad terrible: la esclerosis lateral amiotrófica o ELA (ALS en inglés).

Consiste en un proceso degenerativo que ataca a neuronas motoras. Que son las que controlan el movimiento de los músculos. Así, dejas de tener control sobre tu cuerpo. Pero no ataca a neuronas del sistema nervioso central. Tus neuronas de pensamiento, de emociones, de recuerdos, quedan intactas. Una mente plena en un cuerpo incapaz. No soy capaz de imaginarme la frustración, la rabia, la impotencia, el dolor… También siguen intactas las neuronas de los sentidos. La vía de entrada al cerebro funciona. Pero no la vía de salida.

[kml_flashembed movie="http://es.youtube.com/v/YnVY4Waimwg" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://es.youtube.com/v/bVnXunuhb0w" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

Es una enfermedad rara, pero no tanto. P.ej., en EE.UU., que tiene unos 280 millones de habitantes, hay unos 5.000 diagnósticos cada año. Casi un caso por cada 55.000 habitantes. No es mucho, no es poco. El problema es que no se conoce la causa. Podría estar en nuestro entorno y no lo sabemos. La ELA familar, la que se transmite por determinación genética, es inferior al 10%. Así que el ambiente es el problema. Pero tampoco sabemos qué hace que un individuo sea más susceptible o menos a esa causa ambiental.

Se trata de una enfermedad que se manifiesta más bien durante la madurez (40-70 años). Y se suele sobrevivir unos 3-5 años tras el diagnóstico. Aunque hay excepciones: Stephen Hawking, el afamado físico, que convive con la ELA desde hace más de 40 años.

La ELA progresa poco a poco. Primero afecta a capacidades como asir objetos, andar, hablar, manipular con las manos botones o cubiertos, etc. A la vez es frecuente que se sufran calambres y tics. Por tanto, empieza por las extremidades. Más adelante afecta al tronco y a toda su musculatura, incluida la visceral. Cuando altera la función respiratoria hay que acudir a ventilación asistida. No sabe por qué, las neuronas motoras de ojo y vejiga urinaria sí sobreviven a todas las demás neuronas atacadas.

La mejor manera de comprender la ELA es fijarse en su variante familiar. Son los casos de ELA hereditarios. Es verdad que son pocos (5-10% del total). Pero en ellos podemos estudiar qué genes están averiados. Y lograr pistas acerca de cuáles la verdadera razón de la ELA (todavía no se sabe) y perfeccionar fármacos para ella (actualmente sólo hay uno, llamado riluzol, y no es curativo; se limita a ralentizar el proceso).

Pues se ha comprobado que hay, al menos, un gen implicado. Conocido como SOD1, encargado de fabricar una proteína llamada superoxidodismutasa o SOD1 (fíjate que el nombre de los genes va en cursiva y el las proteínas va en normal). Es una enzima que protege a las células del daño causado por radicales libres. Y está en muchos tejidos. Por eso es un poco misterioso todavía cómo es que afecta a un tipo tan concreto como las neuronas motoras. Parece que lo que ocurre es que las mutaciones no sólo inutilizan la proteína, sino que la dotan de capacidad de hacer daño. No repara lo que reparaba y encima hace la puñeta.

Cito, modificado, un breve fragmento de Wikipedia, relativo a esa enzima, SOD1. El texto completo lo puedes consultar en la página correspondiente.

SOD outcompetes damaging reactions of superoxide, thus protecting the cell from superoxide toxicity. The reactions of superoxide are, mainly, with itself (dismutation) or with another biological radical such as nitric oxide (NO). The superoxide anion radical (O₂^–) spontaneously dismutes to O₂ and hydrogen peroxide (H₂O₂) quite rapidly. SOD is biologically necessary because superoxide reacts even faster with certain targets such as NO radical, which makes peroxynitrite. Moreover, superoxide dismutase has the fastest reaction rate with its substrate of any known enzyme.

No estará de más saber algo más de las neuronas que se mueren. De cómo funcionan normalmente y qué empieza a ir mal, de cómo se mueren, de qué clases hay y si todas ellas mueren igual.

Antes se pensaba que cuando una neurona moría lo hacía por todas partes igual. Hoy no. Hoy se sabe que pueden morir por partes. Porque se trata de células enormes. El axon de una neurona motora puede medir un metro! Así, el soma (cuerpo celular) muere por un mecanismo (apoptosis), el axon por otro y las sinapsis con el músculo por otro más. En la ELA desaparecen antes sinapsis y axon. Por tanto, administrar fármacos que protejan sólo al soma no es una buena idea, no sirve.

Hay tres clases de neuronas motoras. El primer tipo estimula fibras musculares rápidas y fatigables (FF). El segundo, a fibras rápidas y resistentes a la fatiga (FR). Y el tercero a fibras lentas que se usan de forma continua (S). En la ELA las primeras que caen son las FF, luego las FR y, finalmente, al final de la enfermedad, las S. Esto se ajusta bastante bien a la sintomatología. Además, se ha comprobado que hay neuronas que sobreviven largo tiempo y compensan la pérdida de otras con nuevas sinapsis. Esta sería una buena línea de investigación para mitigar la ELA. Parece que tiene que ver con el número de neurofilamentos (proteínas que mantienen la estructura del axon): cuantos más, antes muere la neurona. Esto sugiere que la enfermedad podría consistir en un exceso de neurofilamentos que, cuando se desorganizan, obstruyen el suministro de neurotransmisores, proteínas de diversas clases, etc, que debe existir continuamente desde el soma celular hasta las sinapsis, a través del axon. Lo harían interfiriendo con los microtúbulos, motores celulares de ese trasiego.

Te pongo un texto modificado de la Universidad de California en San Diego (¡muy recomendable su visita!).

Slow muscle fibers (S) are the most distinct type. They had long twitch times, low peak forces and high resistance to fatigue. Biochemically, these fibers were found to be high in oxidative enzymes, but low in glycolytic markers and ATPase activity.

Fast Resistant muscle fibers are the ones with faster contraction times, some were found to maintain their force production even after a large number of contractions. They tend to be high in oxidative and glycolytic enzymes and ATPase activity.

Fast Fatiguable muscle fibers displayed high contraction rates and extremely large forces, but was unable to maintain these tensions for more than a few contractions without rest. These properties correlated with high ATPase and glycolytic activities and low oxidative capacity.

Hay más datos. Las células gliales son células que suministran apoyo y defensa a las neuronas en su funcionamiento. Cuando una célula glial sana se encuentra junto a una neurona enferma, la protege mediante sustancias químicas que libera. Sin embargo, si sucede a la inversa, si la enferma es la célula glial, aunque la neurona esté sana termina enfermando y muriendo. Por tanto, hay que incluir a las células gliales en posibles tratamientos.

Sea como sea, parece que existen mecanismos que protegen de la enfermedad. Se han diseñado ratones con ELA en los que la enfermedad avanza de un modo muy lento. Se trata de animales capaces de fabricar enormes cantidades de NAD⁺, una sustancia capaz de estimular rutas metabólicas relacionadas con la longevidad. En ellos, las neuronas mueren más lentamente. El mismo efecto causa la administración de resveratrol y otras moléculas antioxidantes.

En la otra cara de la moneda, ratones transgénicos, diseñados para producir poco nivel de una molécula concreta, el VEGF (factor de crecimiento endotelial vascular), resultó que desarrollaban algo parecido a ELA. Terminó por descubrirse que los niveles sanguíneos de VEGF están muy bajos en pacientes de esclerosis lateral amiotrófica. Es la ventaja que tiene ir construyendo ratones KO (ratones defectivos para un gen concreto): que se pueden investigar las consecuencias de invalidar ese gen y llevarnos agradables sorpresas por los hallazgos.

Un tratamiento experimental se basa en virus como taxis genéticos. En concreto, en virus portadores del gen de la proteína IGF-1 (factor de crecimiento insulínico). El resultado, en ratones, aumento del 30% de la supervivencia y retraso notable en el avance de los síntomas.

Pero todas esas moléculas se pueden estimular de manera natural: con ejercicio físico, que se ha demostrado muy capaz de proteger neuronas dañadas. La combinación de terapias y ejercicio muestra resultados todavía más espectaculares.

Y una última idea: la fabricación de ARNi contra el producto defectuoso del gen SOD1. Los ARNi son cortas moléculas que tienen función inactivadora. Se pueden insertar en virus genes capaces de producirlos; los virus los transferirían a las neuronas enfermas.

Todavía no se conoce nada acerca de la posible influencia que la alimentación pueda tener en el desencadenamiento del ELA.