Logran imágenes en 3D de células afectadas por la ataxia de Friedreich

Un equipo del Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), del hospital del mismo nombre de Badalona, en Barcelona, está utilizando el sincrotrón ALBA para obtener por primera vez imágenes tridimensionales de células afectadas por la ataxia de Friedreich, de la que hoy (25 de septiembre) se celebra el día Internacional. Se calcula que afecta a más de 3.000 personas en España, causando graves problemas de movilidad y otras complicaciones graves como cardiopatías. En la actualidad no existe ningún tratamiento para prevenir o curar la enfermedad.

Según información del sincrotrón, la ataxia de Friedreich es una enfermedad neurodegenerativa rara que provoca un progresivo deterioro en la movilidad, equilibrio y coordinación. Se trata de una enfermedad hereditaria, causada por una mutación genética, que se puede desarrollar cuando el padre y la madre son ambos portadores.

El grupo del IGTP, liderado por Antoni Matilla, investiga las causas y posibles tratamientos contra esta enfermedad altamente incapacitante que provoca un gran deterioro de la calidad de vida de los pacientes.

“A día de hoy no existe ningún tratamiento ni cura para la ataxia de Friedreich. Es necesario trabajar para comprender cómo se desarrolla la enfermedad para poder proponer soluciones terapéuticas”, comenta Ivelisse Sánchez, coinvestigadora principal del proyecto en la unidad de Neurogenética del IGTP.

Los investigadores están analizando en el sincrotrón ALBA células extraídas de pacientes con la enfermedad para ver los cambios que provoca en ellas. La ataxia de Friedreich está causada por un defecto genético en el gen FXN, que se encarga de codificar la proteína frataxina, cuya función es clave en el metabolismo del hierro. La frataxina se encuentra en altas dosis en una gran variedad de tejidos (como el cardíaco, la espina dorsal, el hígado o los músculos de movimiento voluntario). Cuando se da esta mutación genética, la producción de frataxina disminuye y causa un grave impacto en dichos tejidos.

Déficit de frataxina

Los investigadores del IGTP han analizado en la línea de luz MISTRAL del sincrotrón ALBA células de pacientes que presentan un déficit de frataxina debido a la enfermedad. Allí se han obtenido por primera vez imágenes tridimensionales de microscopía de rayos X, en las que pueden observarse las células tomadas de pacientes y comparar la estructura y cambios morfológicos que tienen lugar dentro de éstas.

“La luz de sincrotrón permite visualizar en tres dimensiones las modificaciones que ocurren en las células enteras sin necesidad de seccionarlas. Ninguna otra técnica puede ofrecer esos resultados ya que combina una alta resolución con la posibilidad de obtener detalles de células completas vitrificadas, es decir, en un entorno lo más parecido posible al normal”, añade Eva Pereiro, responsable científica de MISTRAL. Esta línea de luz es una de las cuatro que existen en todo el mundo para realizar este tipo de estudios.

“Nuestro objetivo es complementar estos datos con ensayos farmacológicos para evaluar su eficacia y comprobar si son capaces de restaurar las funciones celulares afectadas por la enfermedad”, asegura Sánchez. El equipo también lo forma el investigador pre-doctoral Eudald Balagué, que actualmente realiza la tesis doctoral sobre la Ataxia de Friedreich.

El equipo de investigación en neurogenética del IGTP investiga las bases genéticas de la ataxia desde hace más de 10 años y como resultado ha identificado varios subtipos de ataxia y elucidado los mecanismos moleculares subyacentes. El grupo investiga desde el año 2014 el desarrollo de una terapia génica para tratar la enfermedad.

Día Internacional

El 25 de setiembre se celebra el Día Internacional de la Ataxia para visibilizar y poner de manifiesto la necesidad de investigar y dar con tratamientos de prevención, cura o retraso. Sus primeros síntomas aparecen entre los 5 y 25 años de edad con dificultades para coordinar movimientos o inestabilidad al caminar. Diez años después es muy frecuente que los pacientes necesiten usar silla de ruedas. Además, la mayoría de pacientes suelen presentar también problemas cardíacos, lo que reduce considerablemente su esperanza de vida.

A día de hoy no existe una terapia aprobada y solo pueden ofrecerse tratamientos paliativos. Según datos de la Federación Española de Ataxias (FEDAES), puestos de relieve por el sincrotrón ALBA, afecta a más de 8.000 personas en España. Hasta la fecha se han descrito más de 100 subtipos diferentes de ataxia hereditaria.

En Cerdanyola

El sincrotrón ALBA es una infraestructura científica de tercera generación situada en Cerdanyola del Vallès, Barcelona, y es la más importante de la zona del Mediterráneo. Se trata de un complejo de aceleradores de electrones para producir luz de sincrotrón, que permite visualizar la estructura atómica y molecular de los materiales y estudiar sus propiedades.

La energía del haz de electrones que se genera en el ALBA es de 3 GeV y se consigue mediante la combinación de un acelerador lineal (LINAC) y un propulsor de baja emitancia y máxima potencia colocado en el mismo túnel que el anillo de almacenamiento. El sincrotrón ALBA tiene un perímetro de 270 metros y 17 tramos rectos disponibles para la instalación de dispositivos de inserción.

Actualmente, el ALBA dispone de ocho líneas de luz operativas, que comprenden tanto los rayos X blandos como los rayos X duros, y que se destinan principalmente a las biociencias, la materia condensada (nanociencia y propiedades magnéticas y electrónicas) y la ciencia de los materiales. Se encuentran en construcción cuatro líneas de luz más (fotoemisión de baja energía y alta resolución angular para materiales complejos, microfoco para cristalografía de proteínas, absorción y difracción y tomografía de rayos X).

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