Estudio con ratones implica daño de los vasos cerebrales en la enfermedad de Alzheimer
Como se publicó en Comunicaciones de la naturaleza, los investigadores utilizaron un modelo de ratones para mostrar que las células de los vasos sanguíneos llamadas pericitos pueden ser un nuevo objetivo para el tratamiento y el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer.
"Este estudio ayuda a mostrar cómo el sistema vascular del cerebro puede contribuir al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer", dijo el líder del estudio Berislav V. Zlokovic, M.D. Ph.D.
La enfermedad de Alzheimer es la principal causa de demencia. Es una enfermedad relacionada con la edad que erosiona gradualmente la memoria, el pensamiento y la capacidad de una persona para realizar las tareas diarias.
Los cerebros de los pacientes con Alzheimer suelen tener niveles anormalmente altos de placas formadas por acumulaciones de proteína beta-amiloide junto a las células cerebrales.
La proteína se aglutina para formar ovillos neurofibrilares dentro de las neuronas y una gran pérdida de neuronas.
Las demencias vasculares, la segunda causa principal de demencia, son un grupo variado de trastornos cerebrales causados por una variedad de problemas de los vasos sanguíneos.
Los cerebros de los pacientes de Alzheimer a menudo muestran signos de enfermedad vascular, que incluyen accidente cerebrovascular isquémico, pequeñas hemorragias y enfermedad difusa de la sustancia blanca, además de una acumulación de proteína beta-amiloide en las paredes de los vasos.
Además, estudios previos han demostrado que un factor de riesgo genético para la enfermedad de Alzheimer está relacionado con la salud e integridad de los vasos sanguíneos del cerebro.
"Este estudio puede proporcionar una mejor comprensión de la superposición entre la enfermedad de Alzheimer y la demencia vascular", dijo Roderick Corriveau, Ph.D.
Una hipótesis sobre la enfermedad de Alzheimer establece que los aumentos de beta-amiloide provocan daño en las células nerviosas del cerebro.
Esto está respaldado por estudios genéticos que relacionan las formas familiares de la enfermedad con mutaciones en la proteína precursora de amiloide (APP), la proteína más grande de la que se derivan las moléculas de beta-amiloide formadoras de placa.
No obstante, estudios previos en ratones mostraron que los niveles elevados de beta-amiloide reproducen algunos de los problemas asociados con el Alzheimer.
Los animales tienen problemas de memoria, placas de beta-amiloide en el cerebro y daño vascular, pero ninguno de los ovillos neurofibrilares y la pérdida de neuronas que son características de la enfermedad.
En el estudio actual, los investigadores muestran que los pericitos pueden ser la clave para determinar si el aumento de beta-amiloide conduce a ovillos y pérdida de neuronas.
Los pericitos son células que rodean el exterior de los vasos sanguíneos. Muchos se encuentran en una especie de sistema de tuberías del cerebro llamado barrera hematoencefálica.
La red de la barrera hematoencefálica ajusta el movimiento de las células y moléculas entre la sangre y el líquido intersticial que rodea las células nerviosas del cerebro.
Los pericitos trabajan con otras células de la barrera hematoencefálica para transportar nutrientes y moléculas de desecho entre la sangre y el líquido cerebral intersticial.
Para estudiar cómo los pericitos influyen en la enfermedad de Alzheimer, Zlokovic y sus colegas cruzaron ratones genéticamente modificados para tener una forma de APP vinculada al Alzheimer familiar con otros que tienen niveles reducidos de PDGFR-beta, una proteína conocida por controlar el crecimiento y la supervivencia de los pericitos.
Estudios anteriores mostraron que los ratones mutantes PDGFR-beta tienen menos pericitos de lo normal, disminución del flujo sanguíneo cerebral y daño a la barrera hematoencefálica.
"Los pericitos actúan como los guardianes de la barrera hematoencefálica", dijo Zlokovic.
Tanto los ratones mutantes APP como PDGFR-beta tenían problemas de aprendizaje y memoria.
El cruzamiento de los ratones mejoró ligeramente estos problemas. Los ratones también tenían un mayor depósito de placa beta-amiloide cerca de las células cerebrales y a lo largo de los vasos sanguíneos del cerebro.
Sorprendentemente, los cerebros de los ratones cruzados habían aumentado la muerte de las células neuronales y los ovillos neurofibrilares extensos en el hipocampo y la corteza cerebral, regiones que suelen verse afectadas durante el Alzheimer.
"Nuestros resultados sugieren que el daño al sistema vascular puede ser un paso crítico en el desarrollo de la patología de la enfermedad de Alzheimer en toda regla", dijo Zlokovic.
Él y sus colegas llegaron a la conclusión de que sus resultados apoyan una hipótesis vascular de dos resultados del Alzheimer.
La hipótesis establece que los efectos tóxicos del aumento de la deposición de beta-amiloide sobre los pericitos en los vasos sanguíneos envejecidos conducen a una ruptura de la barrera hematoencefálica y a una capacidad reducida para eliminar el amiloide del cerebro.
A su vez, la acumulación progresiva de beta-amiloide en el cerebro y la muerte de los pericitos pueden convertirse en un circuito de retroalimentación dañino que causa demencia.
Si es cierto, entonces los pericitos y otras células de la barrera hematoencefálica pueden ser nuevos objetivos terapéuticos para tratar la enfermedad de Alzheimer.
Fuente: NIH / Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares
