Un sueco y dos estadounidenses sentaron las bases para tratar el Parkinson y la esquizofrenia

JAVIER SAMPEDRO, Madrid
El farmacólogo sueco Arvid Carlsson descubrió en los años cincuenta que la enfermedad de Parkinson se debe a una reducción anómala de los niveles cerebrales de dopamina, una de las moléculas (neurotransmisores) que cada neurona usa para comunicarse con la siguiente neurona en el circuito. A partir de los años sesenta, el estadounidense Paul Greengard empezó a esclarecer cómo funcionan los neurotransmisores y luego su compatriota (de origen austriaco) Eric Kandel relacionó esos procesos con el aprendizaje y la memoria. Los tres científicos recibieron ayer el Premio Nobel de Medicina.

El Instituto Karolinska de Estocolmo, que concede cada año los máximos galardones científicos del mundo, ha echado esta vez la vista atrás para recuperar tres hitos en el esclarecimiento de la función cerebral que, además, han abierto vías muy fértiles al tratamiento actual del Parkinson, la esquizofrenia, la depresión y otras enfermedades neurológicas. Carlsson (77 años), Greengard (74) y Kandel (70) compartirán el premio, dotado con nueve millones de coronas suecas (unos 180 millones de pesetas).

Las neuronas tienen unas prolongaciones muy alargadas llamadas axones. A través de ellas, la señal nerviosa viaja como un impulso eléctrico. Pero entre el final del axón de una neurona y el principio de la siguiente hay un espacio vacío (la sinapsis) donde el circuito se interrumpe. Allí, en la sinapsis, la transmisión del impulso nervioso deja de basarse en la electricidad y se ve forzada a recurrir a la química.

Los trabajos de Carlsson, Greengard y Kandel han contribuido, desde metodologías muy dispares, a dilucidar cómo viaja la señal nerviosa a través de la sinapsis. La parte final del axón está plagada de unas vesículas llenas de unas moléculas llamadas neurotransmisores (la dopamina es un ejemplo).

Cuando el impulso eléctrico que ha viajado por todo el axón llega a esa zona, las vesículas se desplazan hasta el puro extremo del axón y, literalmente, vierten los neurotransmisores al espacio vacío de la sinapsis. La siguiente neurona capta los neurotransmisores del espacio sináptico gracias a unos receptores situados en su membrana celular. Y esos receptores provocan una cascada de sucesos químicos que acaban generando una nueva señal eléctrica en la segunda neurona. Y vuelta a empezar.

Ya a mediados de siglo, los científicos sabían que el fármaco reserpina provocaba temblores y otros síntomas muy similares a los del Parkinson en animales de laboratorio. Carlsson, que se retiró de la Universidad de Gothenburg en 1989, descubrió en 1957 que esos efectos de la reserpina podían ser revertidos con inyecciones de una molécula similar a la dopamina llamada levodopa (o L-dopa). A partir de esa observación, Carlsson fue capaz de demostrar que la reserpina provocaba el Parkinson debido a que reducía los niveles de dopamina del cerebro. Y que la levodopa -que, una vez dentro del organismo, se transforma en dopamina- restauraba esos niveles.

Carlsson sugirió inmediatamente que se tratara con levodopa a los pacientes de Parkinson, cosa que los médicos empezaron a hacer con cierta timidez en los años sesenta. La autoridad sanitaria estadounidense (FDA) aprobó la levodopa en 1970.

Los medicamentos que se utilizaban en los años cincuenta contra la esquizofrenia se habían hallado por mera prueba y error. Pero, curiosamente, varios de ellos -los más efectivos contra la esquizofrenia- solían provocar unos temblores muy similares a los del Parkinson. Aquí hace su entrada en escena Paul Greengard, el segundo galardonado, que ahora es jefe del Laboratorio de Neurociencia Molecular y Celular de la Universidad Rockefeller (Nueva York): identificó en los setenta, por primera vez, el receptor de un neurotransmisor -en concreto, el de la dopamina- y pudo demostrar que los fármacos contra la esquizofrenia actuaban bloqueando los efectos inducidos por este receptor en la neurona de destino.

Eric Kandel, actualmente director del Centro de Neurobiología y Comportamiento de la Universidad de Columbia (Nueva York), realizó descubrimientos cruciales sobre cómo cada sinapsis puede alterar su eficacia de respuesta y cómo esas alteraciones explican los procesos de aprendizaje y, en último término, conforman la memoria.

Eric Kandel fue galardonado en España por el CSIC en 1989

EL PAÍS, Madrid
Uno de los premiados ayer con el Nobel de Medicina, Eric Kandel, había sido galardonado en 1989 por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con el diploma internacional Cajal. Además, según recordó ayer Ricardo Martínez, director del Instituto Cajal del CSIC, Kandel mantiene "una relación constante y fluida" con ese instituto de Madrid dedicado a las neurociencias.

Martínez destacó que la contribución de Kandel a la neurofisiología, que "se mantiene vigente" para el entendimiento de la función cerebral, "se ha dirigido a entender qué sucede en la sinapsis y en las formas fundamentales de aprendizaje a través de la base molecular y fisiológica".

Arvid Carlsson, el primer sueco que recibe un Premio Nobel desde 1982, se mostró ayer "encantado". Este farmacólogo ha recibido muchos honores a lo largo de su dilatada carrera, pero, según afirmó, se había preguntado a menudo si su medio siglo de investigación sería reconocido alguna vez con el galardón más prestigioso de todos. Cuando le preguntaron qué iba a hacer con el dinero, dijo: "Tengo que hablar con mi esposa primero. Ella es la que toma esa clase de decisiones".

Paul Greengard recibió ayer una ovación de dos minutos por parte de sus colegas de la Universidad Rockefeller, donde compareció en rueda de prensa. El científico se mostró emocionado y luego afirmó: "Vamos a donar el premio a la universidad para un fondo que creamos hace un par de años y que está destinado a premiar a las mujeres que destaquen en el campo de la investigación biomédica".

En la senda de Cajal

JOSÉ LÓPEZ-BARNEO

El Premio Nobel de Medicina es el galardón más prestigioso que se otorga dentro del campo de la investigación biomédica. Aunque a veces no están todos los que son, los elegidos por el Instituto Karolinska de Estocolmo son siempre científicos de talla internacional indiscutible. En la presente edición se ha premiado a tres investigadores en neurociencia, los doctores Arvid Carlsson, de Suecia, y Paul Greengard y Eric Kandel, de EE UU, que separadamente han contribuido a comprender cómo las células nerviosas se comunican entre sí. Como resultado de estos trabajos, que abarcan un periodo dilatado de 30-40 años, se han producido avances en el tratamiento de enfermedades neuropsiquiátricas, como la enfermedad de Parkinson, la depresión o la esquizofrenia, y en el conocimiento de los procesos moleculares responsables de la memoria y el aprendizaje.

El cerebro es un órgano extraordinariamente complejo, con incontables unidades elementales, o neuronas (alrededor de un billón en el hombre), que se comunican entre sí, formando redes neuronales en las que se procesa la información recibida por los órganos de los sentidos, se emiten los mensajes adecuados para el control del movimiento de los músculos, o la función de las vísceras, y se almacena la información para su utilización posterior. De la actividad de estas redes surgen las funciones psíquicas superiores, como el lenguaje o la percepción sensorial y, en el caso del hombre, la conciencia de la propia existencia. Las redes neuronales las forman prolongaciones de las neuronas que contactan con las de otras células en zonas especializadas en la transmisión de la información llamadas sinapsis (vocablo, procedente del griego, que significa unión). En la sinapsis, las prolongaciones de cada neurona se acercan mucho, pero no llegan a tocarse, dejando entre ellas lo que se denomina espacio sináptico. Se estima que cada célula nerviosa establece unas 10.000 sinapsis con otras células, por lo que el número de conexiones intercelulares en el cerebro humano alcanza proporciones casi astronómicas. La comunicación en las sinapsis se produce por la liberación al espacio sináptico de sustancias químicas denominadas neurotransmisores.

Arvid Carlsson fue pionero en descubrir que el déficit en la producción de un neurotransmisor específico, la dopamina, en las redes neuronales que controlan los movimientos era la causa de la enfermedad de Parkinson. Esta observación le condujo a proponer la utilización de la L-dopa (una molécula precursora que se convierte en dopamina en el cerebro) como tratamiento farmacológico del parkinsonismo. Además abrió paso al uso de trasplantes de células productoras de dopamina procedentes de animales o de otros sujetos para reemplazar a las que mueren por causa de la enfermedad. Los trabajos posteriores de Arvid Carlsson, junto a los de otros muchos investigadores, han mostrado que alteraciones en la producción de dopamina y otros neurotransmisores están involucradas en enfermedades mentales, como la depresión o la esquizofrenia, y han potenciado el desarrollo de una psicofarmacología antidepresiva y antipsicótica cada vez más eficaz.

La aportación más importante de Paul Greengard fue el demostrar que en muchas sinapsis los neurotransmisores actúan modificando la estructura química de proteínas añadiéndoles y quitándoles un fosfato (procesos conocidos como fosforilación o desfosforilación, respectivamente). Estas observaciones permitieron confeccionar modelos moleculares de funcionamiento de las sinapsis y entender sus propiedades.

Fue precisamente Eric Kandel quien, utilizando el sistema nervioso de un caracol marino (más elemental y, por tanto, más fácil de estudiar que el del hombre), mostró que procesos aparentemente complejos, como el aprendizaje y la memoria, se deben a modificaciones de las sinapsis. Cada vez que una red neuronal se activa, las sinapsis involucradas sufren cambios moleculares que facilitan o dificultan el paso de información posterior por las mismas. Aunque queda mucho trayecto por recorrer, la labor de Eric Kandel ha de considerarse como pionera y estimuladora del intento de explicación al nivel molecular de las funciones cerebrales complejas.

El Instituto Karolinska, destacando la investigación fundamental en neurociencia, muestra una vez más que ésta es un pilar necesario para el avance en el tratamiento de las enfermedades neurológicas y mentales. Al premiar la investigación sobre la sinapsis, es obligado recordar que hace casi 100 años otro Premio Nobel en Medicina fue otorgado a un investigador, Santiago Ramón y Cajal, precisamente por mostrar que las neuronas eran entidades individualizadas que establecían contactos funcionales, pero no citoplasmáticos, en las zonas especializadas que denominamos sinapsis. La referencia histórica a Cajal ilustra la naturaleza, genuinamente acumulativa, del conocimiento científico, fruto de la labor de la humanidad en su conjunto (aunque todavía no con la participación universal y equilibrada que a muchos nos gustaría). Tenemos hoy día una idea de la sinapsis mucho más sofisticada que la de Cajal, y ello se debe tanto a la labor de nuestros predecesores, que alumbraron el camino, como a la de investigadores como Carlsson, Greengard y Kandel, que han sabido continuarlo.

José López-Barneo es catedrático de Fisiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Sevilla y premio Jaime I de Investigación en 1998.

• Comunicado de prensa de la Fundación Nobel
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