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Científicos españoles descubren alteraciones en el
epigenoma de las neuronas diana del Parkinson
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Investigadores de CIBERNED coordinados por un grupo de IDIBAPS identifican por primera
vez numerosos cambios en el epigenoma de pacientes con Parkinson.
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La principal novedad del trabajo es el hallazgo de alteraciones epigenéticas en el Parkinson,
hasta ahora poco exploradas, mediante el uso de un sistema de neuronas dopaminérgicas
derivadas de pacientes con Parkinson del Hospital Clínic de Barcelona.
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El estudio lo publica la prestigiosa revista EMBO Molecular Medicine.
(Madrid/Barcelona, 21 de diciembre de 2015).- La enfermedad de Parkinson es una enfermedad
neurodegenerativa multifactorial cuyos mecanismos son poco conocidos. Esto se debe en parte a que
las neuronas dopaminérgicas afectadas por la enfermedad se encuentran en una región cerebral
profunda denominada substantia nigra que es solo accesible post-mortem tras muchos años de
enfermedad del paciente cuando la mayoría de estas células ya han degenerado.
Investigadores de CIBERNED coordinados por un grupo de IDIBAPS identifican por primera vez en un
estudio publicado en EMBO Molecular Medicine numerosos cambios en el epigenoma de pacientes con
esta enfermedad. La gran novedad del estudio es el hallazgo de alteraciones epigenéticas en el
Parkinson, hasta ahora poco exploradas, mediante el uso de un sistema de neuronas dopaminérgicas
derivadas de pacientes con Parkinson del Hospital Clínic de Barcelona.
El trabajo está coordinado por el Dr. Rubén Fernández-Santiago y el Dr. Mario Ezquerra del
grupo de Parkinson del IDIBAPS, y es parte de un proyecto colaborativo CIBERNED dirigido por el Dr.
Eduardo Tolosa. El estudio aúna la colaboración interdisciplinar de expertos en áreas como la
epigenética (Dr. Ignacio Martín-Subero, IDIBAPS), la medicina regenerativa (Dra. Antonella
Consiglio, Instituto de Biomedicina de la Universidad de Barcelona, Dr. Ángel Raya, Instituto de
Bioingeniería de Cataluña), y la neurociencia (Dr. Miquel Vila, Vall d’Hebron Institut de Recerca,
VHIR), entre otros.
En el estudio, los investigadores aislaron células somáticas obtenidas por biopsia de piel de pacientes
(fibroblastos), las reprogramaron en células madre pluripotentes inducidas (iPSC), y las diferenciaron
en neuronas dopaminérgicas. A continuación, analizaron el epigenoma y el transcriptoma de las
neuronas dopaminérgicas e identificaron por primera vez más de 2.000 cambios epigenéticos, y
tambié n de expresión génica, distribuidos a lo largo de todo el genoma de los pacientes.
“Estas alteraciones epigenéticas podrían tener gran importancia en la enfermedad de Parkinson ya
que el epigenoma es el conjunto de mecanismos moleculares que permiten activar o desactivar la
expresión del genoma” afirma el Dr. Fernández-Santiago, primer firmante del trabajo. De hecho,
los investigadores detectaron que la mayoría de los cambios epigenéticos afectan a regiones
regulatorias clave llamadas enhancers, y están relacionados con el déficit de una red de factores de
transcripción relevantes para el Parkinson. Además las alteraciones epigenéticas anteceden a otros
cambios moleculares característicos de la enfermedad, descritos anteriormente por este equipo en
EMBO Molecular Medicine.
Otro gran avance es que el estudio compara por primera vez el epigenoma de pacientes con
Parkinson esporádico (90-95% de los casos), y con Parkinson familiar asociado a mutaciones en el
gen LRRK2, descubriendo que ambas formas comparten idénticas alteraciones epigenéticas entre sí
respecto a personas sanas. Estos resultados indican que las formas esporádicas y las formas
familiares de Parkinson podrían compartir mecanismos comunes, al menos desde el punto de vista
epigenético, lo que abre la puerta a posibles tratamientos comunes en el futuro.
El trabajo también describe que las alteraciones epigenéticas detectadas en el Parkinson no están
presentes en fibroblastos, en células madre iPSC, o en otros tipos de neuronas y se ponen de
manifiesto específicamente solo tras la diferenciación en neuronas dopaminérgicas. Estos resultados
sugieren que la enfermedad de Parkinson podría tener un carácter sistémico y afectar de forma global
al organismo, “es decir, que los propios fibroblastos podrían tener ya algún tipo de defecto molecular,
debido, en parte, a la historia ambiental del individuo, y que solo sería patogénico en las neuronas
dopaminérgicas“, comenta el Dr. Ezquerra.
El estudio representa la primera evidencia de que hay cambios epigenéticos que afectan a las
neuronas dopaminérgicas en la enfermedad de Parkinson y, por lo novedoso de sus resultados,
posiciona a los científicos españoles en el campo de investigación emergente de la epigenética de las
enfermedades neurodegenerativas.
Referencia completa del artículo:
Aberrant epigenome in iPSC-derived dopaminergic neurons from Parkinson's disease patients.
Fernández-Santiago R, Carballo-Carbajal I, Castellano G, Torrent R, Richaud Y, Sánchez-Danés A,
Vilarrasa-Blasi R, Sánchez-Pla A, Mosquera JL, Soriano J, López-Barneo J, Canals JM, Alberch J, Raya
Á, Vila M, Consiglio A, Martín-Subero JI, Ezquerra M, Tolosa E.
EMBO Mol Med. 2015 Oct 29;7(12):1529-46. doi: 10.15252/emmm.201505439.
Video ilustrativo sobre el artículo: http://embopress.org/video_EMM-2015-05439
Imagen: De izquierda a derecha: Dr. Ezquerra, Dr. Fernández-Santiago, Dr. Tolosa, Dr.
Castellano, i Dr. Martín-Subero, investigadores del IDIBAPS.
IDIBAPS
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en el campo de la biomedicina, a través de diferentes programas dirigidos a mejorar la prevención, el
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