Respirar aire con poco oxígeno puede ayudar a revertir síntomas del párkinson

Un equipo de investigadores del Broad Institute1 y del sistema sanitario Mass General Brigham ha demostrado que exponer a ratones con síntomas similares al párkinson a un ambiente con un bajo nivel de oxígeno —que se podría comparar al aire que se respira en el campamento base del Everest— puede proteger su cerebro y restaurar su movilidad.

Este descubrimiento sugiere que el exceso de oxígeno en el cerebro causado por un mal funcionamiento celular podría alimentar la neurodegeneración característica del párkinson. Al reducir el aporte de oxígeno, se podrían prevenir, e incluso revertir, algunos de sus síntomas, según los resultados publicados en la revista Nature Neuroscience2.

“El hecho de que hayamos observado cierta reversión del daño neurológico es realmente emocionante”, afirmó Vamsi Mootha, codirector del estudio y miembro del Broad Institute, además de profesor de biología de sistemas y medicina en la Universidad de Harvard, en una nota publicada por el centro. “Nos indica que existe un periodo durante el cual algunas neuronas son disfuncionales, pero aún no están muertas, y que podemos restaurar su función si intervenimos a tiempo”.

“Los resultados apuntan a una forma completamente nueva de abordar el párkinson”, añade Fumito Ichinose, también coautor y profesor de anestesiología en Harvard. Aunque los científicos advierten que aún es pronto para aplicar estos hallazgos directamente en humanos, creen que podría contribuir al desarrollo de fármacos que imiten los efectos del bajo oxígeno. Eso sí, desaconsejan rotundamente intentar respirar aire con poco oxígeno sin supervisión médica, ya que podría ser peligroso y empeorar la enfermedad.

Imitar la hipoxia con una pastilla para prevenir la neurodegeneración

Este trabajo se suma a más de diez años de investigaciones lideradas por Mootha sobre los efectos protectores de la hipoxia (niveles bajos de oxígeno en el cuerpo) en enfermedades mitocondriales. “Primero vimos que la falta de oxígeno podía aliviar los síntomas cerebrales en algunas enfermedades raras donde las mitocondrias se ven afectadas, como el síndrome de Leigh y la ataxia de Friedreich”, dijo Mootha. “Eso planteó la pregunta: ¿Podría ocurrir lo mismo en enfermedades neurodegenerativas más comunes como el párkinson?”

Curiosamente, también se ha observado que personas con párkinson a veces se sienten mejor en altitudes elevadas, y que los fumadores —cuyos tejidos reciben menos oxígeno por el monóxido de carbono— parecen tener menos riesgo de desarrollar la enfermedad. “Basándonos en esta evidencia, nos interesamos mucho en el efecto de la hipoxia en la enfermedad de Parkinson”, afirmó Ichinose.

Para su estudio, utilizaron un modelo de ratón con párkinson inducido, al que se le inyectan agregados de proteína alfa-sinucleína, responsables de formar los cuerpos de Lewy típicos de la enfermedad. Luego, dividieron a los animales en dos grupos: uno respiraba aire normal (21% de oxígeno) y el otro se mantenía en cámaras con solo 11% de oxígeno, similar al ambiente a 4.800 metros de altitud.

Incluso cuando la hipoxia se introdujo seis semanas después de la aparición de síntomas, los ratones recuperaron la coordinación motora, disminuyeron sus comportamientos ansiosos y se detuvo la pérdida neuronal

A los tres meses, los ratones que respiraban aire normal mostraban altos niveles de cuerpos de Lewy, pérdida neuronal y graves problemas motores. En cambio, los que estuvieron desde el principio en ambientes con poco oxígeno no perdieron neuronas ni presentaron alteraciones en el movimiento, a pesar de tener también cuerpos de Lewy.

Según Ichinose, esto sugiere que la hipoxia no impide la formación de estos cuerpos, pero sí protege a las neuronas de sus efectos tóxicos. Es decir, podría abrir una vía terapéutica completamente distinta, sin necesidad de eliminar la alfa-sinucleína. Y aún más prometedor: incluso cuando la hipoxia se introdujo seis semanas después de la aparición de síntomas, los ratones mejoraron. Recuperaron la coordinación motora, disminuyeron sus comportamientos ansiosos y se detuvo la pérdida neuronal.

El análisis posterior reveló que los ratones con síntomas tenían niveles anormalmente altos de oxígeno en ciertas zonas del cerebro, lo que probablemente se deba a que sus mitocondrias —las “centrales energéticas” de las células— no funcionaban correctamente. Al no aprovechar el oxígeno, este se acumula hasta niveles dañinos. “Demasiado oxígeno en el cerebro puede ser tóxico”, advierte Mootha. “Reduciendo su aporte, cortamos el combustible del daño”.

Aunque falta mucho para trasladar este enfoque a la clínica, Mootha y su equipo ya están desarrollando fármacos que simulan los efectos de la hipoxia —lo que ellos llaman “hipoxia en una pastilla”—, con la esperanza de tratar no solo enfermedades mitocondriales, sino también ciertos tipos de neurodegeneración.

De momento, esta estrategia ha demostrado ser eficaz en modelos animales de párkinson, síndrome de Leigh, ataxia de Friedreich e incluso envejecimiento acelerado. “Puede que no sea un tratamiento para todos los tipos de neurodegeneración”, concluye Mootha, “pero es un concepto poderoso que podría cambiar nuestra forma de pensar sobre el tratamiento de algunas de estas enfermedades”.