Estudio sobre ratones ofrece nuevos conocimientos sobre la enfermedad de Alzheimer

Una nueva investigación en ratones modificados genéticamente sugiere que debe ocurrir una combinación de importantes "insultos" biológicos en el cerebro para causar la demencia asociada con el Alzheimer.

Durante décadas, se ha sabido que la enfermedad de Alzheimer, la causa más común de demencia, está asociada con la acumulación de los llamados ovillos neurofibrilares, que consisten en grupos anormales de una proteína llamada tau dentro de las células nerviosas del cerebro. Además, los expertos creían que las placas neuríticas, o depósitos de una proteína llamada beta-amiloide, se depositaban fuera de estas células junto con las células nerviosas moribundas.

En la enfermedad de Alzheimer, la tau se acumula dentro de las células nerviosas y el beta-amiloide se acumula fuera de estas células, arruinando las células nerviosas que controlan la memoria, dijo Philip C. Wong, Ph.D., profesor de patología en la Escuela de Universidad Johns Hopkins de Medicamento.

Lo que no ha quedado claro es la relación y el tiempo entre esos dos procesos de agrupamiento, ya que uno está dentro de las células y el otro está fuera de las células, dijo el autor principal y correspondiente del estudio, Tong Li, Ph.D.

Estudios previos de la enfermedad de Alzheimer de inicio temprano han sugerido que la acumulación anormal de beta-amiloide en el cerebro de alguna manera desencadena la agregación de tau que conduce directamente a la demencia y la degeneración de las células cerebrales.

Sin embargo, en la nueva investigación, los investigadores descubrieron que la acumulación de beta-amiloide en sí misma es insuficiente para desencadenar la conversión de tau de un estado normal a anormal. En cambio, muestran sus estudios, puede desencadenar una cadena de eventos de señalización química que conducen a la "conversión" de tau a un estado de aglutinación y posterior desarrollo de síntomas.

Una descripción de sus experimentos se publica en línea en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.

"Por primera vez, creemos que entendemos que la acumulación de placa amiloide por sí sola puede dañar el cerebro, pero eso en realidad no es suficiente para impulsar la pérdida de células nerviosas o cambios conductuales y cognitivos", dijo Wong.

"Lo que parece ser necesario es un segundo insulto, la conversión de tau, también".

En los seres humanos, el retraso entre el desarrollo de las placas de beta-amiloide y los ovillos de tau dentro de las células nerviosas del cerebro puede ser de 10 a 15 años o más, dijo Li, pero debido a que la vida de un ratón es de solo dos o tres años, los modelos animales actuales que imitaron con éxito la aparición de placas de beta-amiloide no ofrecieron tiempo suficiente para observar los cambios en tau.

Para abordar ese problema, los investigadores de Johns Hopkins diseñaron genéticamente un modelo de ratón que utilizó un fragmento de tau para promover la aglutinación de la proteína tau normal. Luego cruzaron estos ratones con ratones diseñados para acumular beta-amiloide.

El resultado fue un modelo de ratón que desarrolló demencia de una manera más similar a lo que sucede en los humanos, dijo Li.

Los investigadores encontraron durante las disecciones cerebrales de los animales que la presencia de placa beta-amiloide por sí sola no era suficiente para causar la conversión bioquímica de tau. También descubrieron que el dominio de repetición de tau, la parte de la proteína tau que es responsable de la conversión de tau normal a un estado anormal, por sí solo era insuficiente para la conversión de tau. Es decir, las placas de beta-amiloide deben estar presentes en el cerebro para la conversión de tau y permitir que los fragmentos de tau "sembren" la conversión patológica de tau dependiente de la placa.

Una implicación de la nueva investigación, dice Wong, es posiblemente explicar por qué algunos medicamentos diseñados para atacar la enfermedad después de la conversión de tau no han funcionado.

"Puede que no haya llegado el momento", dice. "Si tuviera que intervenir en el período de tiempo antes de la conversión de tau, podría tener una buena posibilidad de mejorar los déficits, la pérdida de células cerebrales y las consiguientes consecuencias de la enfermedad".

El trabajo también sugiere que la terapia de combinación diseñada para prevenir tanto la formación de placa beta-amiloide como la conversión patológica de tau puede proporcionar un beneficio óptimo para la enfermedad de Alzheimer, dicen los investigadores. Su modelo de ratón podría usarse para probar nuevas terapias.

Se estima que 5,4 millones de estadounidenses viven con la enfermedad de Alzheimer, según las estadísticas de 2016 de la Asociación de Alzheimer. No existe cura, pero existen algunos medicamentos que pueden ayudar a estabilizar la cognición por un tiempo limitado o ayudar con la depresión, ansiedad o alucinaciones relacionadas.

Fuente: Johns Hopkins Medicine / EurekAlert