Los gusanos Caenorhabditis elegans fundamentales para encontrar nuevas terapias frente al Alzheimer y el Parkinson

Elena Caldero y Silvia Romero dedican sus investigaciones predoctorales a la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas para las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, respectivamente. Ambos trabajos están unidos por un elemento fundamental: su herramienta de trabajo, el gusano Caenorhabditis elegans

El gusano Caenorhabditis elegans es una especie ampliamente utilizada en investigación ya que por su tamaño (aproximadamente 1mm), complejidad y similitud metabólica con el ser humano es idóneo para la experimentación.

El Grupo de Envejecimiento y Calcio del Instituto de Biomedicina y Genética Molecular (IBGM) dedica parte de su investigación a la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas (que podrían definirse como aquellas partes del organismo donde los fármacos realizan su efecto) para enfermedades neurodegenerativas. Silvia Romero y Elena Caldero son dos de las investigadoras predoctorales que están desarrollando sus tesis doctorales en este grupo: Silvia, con su investigación pretende encontrar qué moduladores de la señalización por calcio influyen positivamente en la enfermedad del Parkinson, y Elena cómo mitigar los síntomas del Alzheimer mediante la regulación de la dinámica del calcio.

Tanto Silvia como Elena utilizan la misma herramienta de trabajo: el gusano Caenorhabditis elegans, también conocido como C. elegans. Este gusano mide un milímetro, aproximadamente una quinta parte del tamaño de una hormiga, y en el laboratorio se alimenta de bacterias y medicamentos. Pero, ¿por qué utilizan ambas el C. elegans en sus experimentos? “Se utiliza esta especie para estudiar las causas del envejecimiento y de la muerte celular porque su genoma está completamente secuenciado (se conocen todos sus genes) y los humanos compartimos con él cerca del 70% de los genes”, explica la Silvia Romero. Además, por su reducido tamaño y precio es muy sencillo de mantener en los laboratorios; y su esperanza de vida, de aproximadamente un mes, hace que el estudio sea muy sencillo y no se prolongue mucho en el tiempo.

“Los gusanos que utilizamos no tienen Parkinson, igual que los ratones tampoco tienen Alzheimer, ya que son enfermedades humanas. En nuestras investigaciones más recientes hemos introducido en los gusanos un químico llamado rotenona que les produce unos efectos muy similares a los síntomas del Parkinson en humanos”, explican las investigadoras. Así, para encontrar nuevas dianas farmacológicas frente a las enfermedades neurodegenerativas no se utilizan animales enfermos, si no que se seleccionan animales sanos, se les inoculan sustancias químicas para provocarles efectos similares a los síntomas de las enfermedades neurodegenerativas y en este punto comienza la búsqueda de tratamientos eficaces.

La experimentación que desarrollan las investigadoras se lleva a cabo a nivel celular. Dentro de las estructuras celulares aparecen diferentes canales por los que circulan iones como el calcio. Tal como explicaba la investigadora predoctoral Silvia Romero en el concurso divulgativo 3MT, “estos canales son como puertas que permiten el paso de iones y pueden abrirse o cerrarse”. En el laboratorio del IBGM, Silvia y Elena seleccionan los canales por los que circula el ion calcio y “cierran total o parcialmente algunas de esas puertas”. “Recientemente, hemos encontrado que inhibiendo uno de los canales, cerrando una puerta, y dejando pasar menos calcio del habitual, se mejoran algunos parámetros fisiopatológicos de la enfermedad del Parkinson. Esta mejora en la salud del gusano al inhibir la proteína homóloga a la SERCA (encargada de transportar el calcio) constituye una futura diana terapéutica que hay que seguir estudiando”, expone Elena.

El calcio es un segundo mensajero celular implicado en procesos hormonales y de neurotransmisión que activan o inactivan funciones celulares. Así, “el ion calcio interviene en la señalización de multitud de procesos fisiológicos y fisiopatológicos. Hemos descubierto un proceso en el que interviene el calcio y el objetivo a partir de ahora es descubrir más para buscar una posible relación entre todos ellos que nos permita entender por qué al modular la actividad de los canales mejoran algunos parámetros que estaban mal en la salud del gusano. Es decir, entender de qué manera influye la modulación del calcio en la enfermedad”, avanzan las investigadoras.

El Alzheimer y el Parkinson como enfermedades sociales

Según datos de la Sociedad Española de Neurología, actualmente, entre 120.000 y 150.000 personas sufren Parkinson en España. La cifra asciende hasta las 800.000 personas si hablamos de enfermos de Alzheimer.

Estas cifras hacen imprescindible el apoyo social e institucional a la investigación en ciencias biomédicas y la divulgación en estas áreas. De una forma u otra el Alzheimer y el Parkinson nos afectan a todos. Por ello Silvia y Elena, además de dedicar sus esfuerzos en investigación dedican parte de su tiempo a la divulgación. “A lo largo del año hacemos diferentes talleres con jóvenes y estudiantes de la UVa para que comprendan cómo se comportan estas enfermedades, formas de abordar su investigación… Es fundamental que las conozcamos bien y animamos a los jóvenes a introducirse en el apasionante mundo de la investigación de estas patologías”, explica Elena Caldero.

Imagen: Taller de divulgación científica organizado por las investigadoras del IBGM durante la Semana de la Ciencia