El farnesol se encuentra en frutas, como los melocotones.
Los investigadores de Johns Hopkins Medicine afirman que han aumentado las pruebas de que el compuesto farnesol, que se encuentra de forma natural en hierbas, bayas y otras frutas, previene y revierte el daño cerebral relacionado con la enfermedad de Parkinson en estudios con ratones.
El compuesto, utilizado en la elaboración de aromas y perfumes, puede prevenir la pérdida de neuronas que producen dopamina en el cerebro de los ratones al desactivar PARIS, una proteína clave involucrada en la progresión de la enfermedad. La pérdida de dichas neuronas afecta el movimiento y la cognición, lo que provoca síntomas característicos de la enfermedad de Parkinson, como temblores, rigidez muscular, confusión y demencia. La capacidad de Farnesol para bloquear PARIS, dicen los investigadores, podría guiar el desarrollo de nuevas intervenciones para la enfermedad de Parkinson dirigidas específicamente a esta proteína.
"Nuestros experimentos demostraron que farnesol previno significativamente la pérdida de neuronas dopaminérgicas y revirtió los déficits conductuales en ratones, lo que indica su potencial como tratamiento farmacológico para prevenir la enfermedad de Parkinson", dice Ted Dawson, M.D., Ph.D., director de Johns Instituto Hopkins de Ingeniería Celular y profesor de neurología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
Resultados del nuevo estudio, publicado el 28 de julio de 2021 en Science Translational Medicine , detallan cómo los investigadores identificaron el potencial del farnesol al examinar una gran biblioteca de medicamentos para encontrar aquellos que inhibían PARIS.
Una ilustración de PARIS con la estructura cristalina de farnesiltransferasa, la enzima que permite la farnesilación. Crédito:Medicina Johns Hopkins
En los cerebros de las personas con enfermedad de Parkinson, la acumulación de PARIS ralentiza la producción de la proteína protectora PGC-1alfa. La proteína protege a las células cerebrales de dañar las moléculas reactivas de oxígeno que se acumulan en el cerebro. Sin PGC-1alfa, las neuronas de dopamina mueren, lo que lleva a los cambios físicos y cognitivos asociados con la enfermedad de Parkinson.
Para estudiar si el farnesol podría proteger los cerebros de los efectos de la acumulación de PARIS, los investigadores alimentaron a los ratones con una dieta suplementada con farnesol o con una dieta normal para ratones durante una semana. Luego, los investigadores administraron fibrillas preformadas de la proteína alfa-sinucleína, que está asociada con los efectos de la enfermedad de Parkinson en el cerebro.
Los investigadores encontraron que los ratones alimentados con la dieta farnesol se desempeñaron mejor en una prueba de fuerza y coordinación diseñada para detectar el avance de los síntomas de la enfermedad de Parkinson. En promedio, los ratones se desempeñaron un 100 % mejor que los ratones inyectados con alfa-sinucleína, pero alimentados con una dieta normal.
Cuando los investigadores estudiaron más tarde el tejido cerebral de los ratones en los dos grupos, encontraron que los ratones alimentados con una dieta suplementada con farnesol tenían el doble de neuronas dopaminérgicas sanas que los ratones no alimentados con la dieta enriquecida con farnesol. Los ratones alimentados con farnesol también tenían aproximadamente un 55 % más de la proteína protectora PGC-1alfa en sus cerebros que los ratones no tratados.
En experimentos químicos, los investigadores confirmaron que el farnesol se une a PARIS, cambiando la forma de la proteína para que ya no pueda interferir con la producción de PGC-1alfa.
Si bien el farnesol se produce de forma natural, las versiones sintéticas se usan en el comercio, y las cantidades que las personas obtienen a través de la dieta no están claras. Los investigadores advierten que aún no se han determinado las dosis seguras de farnesol para los seres humanos, y que solo los ensayos clínicos cuidadosamente controlados pueden hacerlo.
Aunque se necesita más investigación, Dawson y su equipo esperan que el farnesol algún día pueda usarse para crear tratamientos que prevengan o reviertan el daño cerebral causado por la enfermedad de Parkinson.
Referencia:"La farnesilación de PARIS previene la neurodegeneración en modelos de la enfermedad de Parkinson" por Areum Jo, Yunjong Lee, Tae-In Kam, Sung-Ung Kang, Stewart Neifert, Senthilkumar S. Karuppagounder, Rin Khang, Hojin Kang, Hyejin Park, Shih-Ching Chou, Sungtaek Oh, Haisong Jiang, Deborah A. Swing, Sangwoo Ham, Sheila Pirooznia, George K. E. Umanah, Xiaobo Mao, Manoj Kumar, Han Seok Ko, Ho Chul Kang, Byoung Dae Lee, Yun-Il Lee, Shaida A. Andrabi , Chi-Hu Park, Ji-Yeong Lee, Hanna Kim, Hyein Kim, Hyojung Kim, Jin Whan Cho, Sun Ha Paek, Chan Hyun Na, Lino Tessarollo, Valina L. Dawson, Ted M. Dawson y Joo-Ho Shin, 28 de julio de 2021, Ciencia Medicina Traslacional .
DOI:10.1126/scitranslmed.aax8891
Otros investigadores involucrados en este estudio incluyen a Areum Jo, Yunjong Lee, Rin Khang, Hojin Kang, Sangwoo Ham, Ji-Yeong Lee, Hanna Kim, Hyein Kim, Hyojung Kim y Joo-Ho Shin del Instituto de Investigación Biomédica Samsung, Suwon, South Corea; Tae-In Kam, Sung-Ung Kang, Stewart Keifert, Senthilkumar Karuppagounder, Hyejin ParkShih-Ching Chou, Sungtaek Oh, Haisong Jiang, Sheila Pirooznia, George Umanah, Xiaobo Mao, Manoj Kumar, Han Seok Ko, Yun-Il Lee, Shaida Andrabi, Chan Hyun Na y Valina Dawson de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins; Deborah Swing y Lino Tessarollo de la Fundación de Investigación Médica Diana Helis Henry; Ho Chul Kang de la Facultad de Medicina de la Universidad Ajou, Suwon, Corea del Sur; Byoung Dae Lee de la Facultad de Medicina de la Universidad Kyung Hee, Suwon, Corea del Sur; Jin Whan Cho de la Facultad de Medicina de la Universidad Sungkyunkwan, Seúl, Corea del Sur y Sun Ha Paek de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Seúl, Seúl, Corea del Sur.
Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la JPB Foundation, Cure Parkinson's Trust, Bachmann-Strauss Dystonia and Parkinson Foundation, Adrienne Helis Malvin Medical Research Foundation, Diana Helis Henry Medical Research Foundation y el Intramural Research Program of the National Institutes of Salud, Centro de Investigación del Cáncer, Instituto Nacional del Cáncer.
Las patentes relacionadas con este trabajo incluyen US9274128B2, titulada Represión transcripcional que conduce a la enfermedad de Parkinson, y WO2017161155A1, Métodos para prevenir o tratar la enfermedad de Parkinson mediante la farnesilación de PARIS.
Financiador adicional:Centro para la Investigación del Cáncer, Instituto Nacional del Cáncer
