Investigadores apuntan a la enfermedad de Parkinson con kurarinona e inhibidor de sEH
Esto es Sophora flavescens. Un compuesto de esta planta reduce la neuroinflamación en un modelo animal con enfermedad de Parkinson. Crédito: Wikipedia/CC0 Dominio público
Un producto natural de la raíz seca de una planta de la familia de los guisantes, potencialmente combinado con un inhibidor enzimático descubierto en el laboratorio Bruce Hammock de la Universidad de California, Davis, puede brindar esperanza para aliviar la neuroinflamación en la enfermedad de Parkinson, anunció hoy un equipo de ocho miembros de investigadores de la Universidad Médica de Dalian, China, y UC Davis.
Su nueva investigación, publicada en la edición actual de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), muestra que un inhibidor de epóxido hidrolasa soluble (sEH) y kurarinona, un compuesto de la raíz seca de Sophora flavescens, redujeron la neuroinflamación en un modelo animal con enfermedad de Parkinson (EP). La raíz seca, también conocida como kushen, se ha utilizado durante cientos de años en la medicina tradicional china.
«Los medicamentos chinos tradicionales juegan un papel incalculable en el tratamiento de todo tipo de enfermedades», dijo el investigador principal Cheng-Peng Sun, profesor de la Universidad Médica de Dalian que se asoció con el laboratorio Hammock en la investigación de la enfermedad de Parkinson. Durante los últimos 35 años, Hammock, un distinguido profesor que tiene una cita conjunta con el Departamento de Entomología y Nematología y el Centro Integral de Cáncer de UC Davis, ha investigado inhibidores de enzimas que reducen drásticamente la inflamación, el dolor inflamatorio y el dolor neuropático.
«Investigamos los efectos neuroprotectores de S. flavescens en la enfermedad de Parkinson en función de la neuroinflamación», explicó Sun. «Nuestros extensos estudios indicaron que la kurarinona posee varios efectos farmacológicos, incluidas actividades antiinflamatorias y antioxidantes».
La investigación, titulada «La enfermedad de Parkinson aliviada con kurarinona mediante la estabilización de los ácidos epoxieicosatrienoicos en modelos animales (ratones)», puede conducir a una terapia eficaz para la EP, un trastorno neurodegenerativo o cerebral progresivo que afecta a más de 10 millones personas en todo el mundo, incluido un millón en los Estados Unidos, según la Clínica Mayo. La mayoría de los pacientes con EP tienen 65 años o más y la mayoría son hombres. No existe cura.
«Básicamente, la kurarinona se dirige a la epóxido hidrolasa soluble (sEH), que es una enzima reguladora clave involucrada en el metabolismo de los ácidos grasos, y los inhibidores de la enzima sEH resuelven la neuroinflamación», dijo el profesor Hammock, autor correspondiente . «La enzima regula una clase recientemente estudiada de mediadores químicos naturales, que a su vez regula la inflamación, la presión arterial y el dolor».
«Hace años que sabemos que los inhibidores solubles de epóxido hidrolasa, ahora en ensayos de seguridad en humanos, son activos para reducir el desarrollo de la enfermedad de Parkinson en varios modelos de roedores», dijo Hammock. «La evidencia de esto es bastante sólida, en particular según el trabajo de nuestro colaborador Kenji Hashimoto en la Universidad de Chiba en Japón. Ciertamente, la enfermedad de Parkinson es uno de nuestros objetivos para los inhibidores de sEH, pero el camino regulatorio es lento y costoso. Este camino se vuelve mucho más rápido para un producto natural, por lo que el descubrimiento de este producto natural del laboratorio de Cheng-Peng ofrece potencialmente un alivio a los pacientes mucho más rápido que un fármaco clásico».
«Además de su uso como producto natural para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, la kurarinona proporciona un nuevo modelo para el diseño de compuestos aún más activos para bloquear la neuroinflamación asociada a múltiples enfermedades neurodegenerativas donde los inhibidores de sEH han demostrado eficacia en modelos de roedores, incluidos el Alzheimer, el autismo y otros trastornos», dijo Hammock. «El hecho de que la kurarinona se una a la enzima sEH en un sitio adyacente pero no idéntico abre la puerta a nuevos fármacos sintéticos para estas enfermedades».
«Desde el punto de vista del diseño de fármacos en general y el descubrimiento de compuestos naturales biológicamente activos en particular», dijo Hammock, «el laboratorio Sun en China utilizó el proyecto kurarinona para ser pionero en nuevas técnicas en el descubrimiento de productos vegetales naturales para tratamiento de la enfermedad».
El coautor Christophe Morisseau, bioquímico del laboratorio Hammock, realizó la cinética de la enzima, demostrando la potencia del compuesto y cómo interactúa con la enzima. «Esta investigación es importante de dos maneras», dijo. «En términos sencillos, demuestra el uso de un compuesto natural para tratar la enfermedad de Parkinson. En este momento, no existe un tratamiento eficaz para esta enfermedad, por lo que es genial. Y demostramos que el compuesto utilizado tiene un mecanismo novedoso para inhibir la sEH en comparación con los inhibidores anteriores publicados».
El neurólogo del Sistema de Salud de UC Davis y Profesor de la Facultad de Medicina Lin Zhang, conocido por su experiencia en EP (no participó en el estudio), elogió la investigación como novedosa. «Aunque ahora tenemos múltiples medicamentos para controlar los síntomas debilitantes de la enfermedad de Parkinson, todavía no tenemos una manera de detener la progresión de la enfermedad, sin mencionar la cura», dijo Zhang, que trata a pacientes con EP. «La sabiduría convencional cree que la razón de esto es que solo hemos estado tratando los síntomas, no la causa de la enfermedad. Una de las causas contribuyentes, como se evidenció recientemente, ha sido la neuroinflamación».
Un modelo común de Parkinson proviene de ratones tratados con MPTP (1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina). «Este artículo muestra que cuando los ratones parkinsonianos fueron tratados con el producto natural kurarinona, sus comportamientos similares al parkinsonismo se aliviaron significativamente mediante la atenuación de la neurotoxicidad», dijo Zhang. «El mismo producto natural fue capaz de suprimir las actividades de sEH de forma selectiva tanto que la neuroinflamación mejoró notablemente. Además, cuando se eliminó el gen sEH de los mismos modelos, la kurarinona no brindó protección adicional contra el parkinsonismo».
«Este artículo muestra que la kurarinona, un producto natural, es capaz de aliviar los síntomas del Parkinson», señaló Zhang. «El mecanismo para eso tiene algo que ver con el hecho de que la kurarinona se dirige a la epóxido hidrolasa soluble (sEH) que media la neuroinflamación. Los productos capaces de inhibir la sEH como la kurarinona pueden proporcionar un mecanismo novedoso pero prometedor para reducir la neuroinflamación, y posteriormente tratar los trastornos neurodegenerativos, incluida la EP. en su centro.»
«Estos hallazgos presentados en este artículo ayudan a solidificar la candidatura de sEH como un actor clave de la patogénesis de la EP a través de la neuroinflamación, lo que subraya el papel de los inhibidores de sEH como una nueva clase de fármacos anti-neuroinflamatorios que tratan trastornos neurodegenerativos que incluyen PD».
¿Cuál es el siguiente paso?
«Esperamos que la medicina herbal natural ofrezca algún alivio para la enfermedad de Parkinson», dijo Sun.
Agregó Morisseau: «También esperamos aumentar los niveles de kurarinona en la planta y garantizar que los extractos no son tóxicos y son efectivos. Posiblemente incluso podamos encontrar una planta alimenticia que sea efectiva».
El investigador del laboratorio Hammock, Sung Hee Hwang, químico orgánico, ha estado fabricando inhibidores de moléculas pequeñas para la enfermedad de Parkinson, «y la estructura cristalina de la sEH unida a la kurarinona será de gran ayuda para él», dijo Hammock. «Ha estado trabajando con Jogen Atone, quien acaba de terminar su doctorado en el programa de Farmacología y Toxicología de UC Davis, trabajando en aspectos básicos de la enfermedad de Parkinson y los químicos ambientales que pueden causarla».
Sophora (el nombre árabe para un árbol con flor de guisante) es un género de unas 45 especies de árboles y arbustos de hoja perenne en la familia de los guisantes, Fabaceae. Las especies son nativas del sur de Asia, Australasia, varias islas del Pacífico, el oeste de América del Sur, el oeste de los Estados Unidos, Florida y Puerto Rico. Alrededor de quince de estas especies tienen una larga historia de uso en la medicina tradicional china.
«Ahora que tenemos una estructura líder, esperamos evaluar especies relacionadas en busca de compuestos relacionados y eficacia», dijo Morisseau.
«La enfermedad de Parkinson ocurre cuando las células nerviosas en los ganglios basales , un área del cerebro que controla el movimiento, se deteriora y/o muere», según el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (NIA). «Normalmente, estas células nerviosas, o neuronas, producen una sustancia química cerebral importante conocida como dopamina. Cuando las neuronas mueren o se deterioran, producen menos dopamina, lo que causa los problemas de movimiento del Parkinson. Los científicos aún no saben qué causa que las células produzcan dopamina para morir».
«Un factor de riesgo claro para la enfermedad de Parkinson es la edad», dice el NIA. «Aunque la mayoría de las personas con Parkinson desarrollan la enfermedad por primera vez alrededor de los 60 años, entre el 5 y el 10 % de las personas con Parkinson tienen una enfermedad de ‘inicio temprano’, que comienza antes de los 50 años. Las formas de inicio temprano de Parkinson son a menudo, pero no siempre, heredado, y algunas formas se han relacionado con mutaciones genéticas específicas».
Hammock expresó su esperanza de que una variedad de vías de investigación, como la que da como resultado la kurarinona, «puedan conducir a terapias, prevenciones y curas de la enfermedad de Parkinson y otros problemas neuroinflamatorios asociados con el envejecimiento».
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Los agonistas de dopamina y los inhibidores de la recaptación de dopamina brindan una calidad de vida similar a los pacientes con enfermedad de Parkinson Más información: Kurarinone alivió la enfermedad de Parkinson mediante la estabilización de los ácidos epoxieicosatrienoicos en un modelo animal, Procedimientos Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2118818119. Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por UC Davis Cita: Investigadores se enfocan en la enfermedad de Parkinson con kurarinona e inhibidor de sEH (2022, 22 de febrero) recuperado 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-parkinson-disease-kurarinone-seh-inhibitor.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.