La alteración metabólica está relacionada con el Alzheimer de inicio tardío

Una nueva investigación sugiere una conexión entre la producción de energía interrumpida y el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer de inicio tardío (LOAD).

Los investigadores del Hospital McLean y la Escuela de Medicina de Harvard creen que sus hallazgos apoyan la hipótesis de que el deterioro de múltiples componentes del metabolismo bioenergético que interactúan podría ser la causa principal de la enfermedad de Alzheimer (EA).

El equipo de investigación, dirigido por Kai C. Sonntag, M.D., Ph.D., y Bruce M. Cohen, M.D., Ph.D., sostienen que la conexión metabólica tiene varias implicaciones para comprender y desarrollar una posible intervención terapéutica en LOAD.

“Nuestros resultados apoyan la hipótesis de que el deterioro en múltiples componentes que interactúan del metabolismo bioenergético puede ser un mecanismo clave subyacente y que contribuye al riesgo y la fisiopatología de esta devastadora enfermedad”, dijo Sonntag. Sonntag es investigador asociado de células madre en el Hospital McLean y profesor asistente de psiquiatría en la Escuela de Medicina de Harvard.

Durante tres décadas, se ha pensado que la acumulación de pequeñas moléculas tóxicas en el cerebro, llamadas beta amiloide, o en resumen, Aβ, es fundamental para el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer (EA).

Se obtuvieron pruebas contundentes del estudio de las formas familiares o de inicio temprano de la EA (EOAD) que afectan aproximadamente al cinco por ciento de los pacientes con EA y tienen asociaciones con mutaciones que conducen a niveles anormalmente altos o procesamiento anormal de Aβ en el cerebro.

Sin embargo, la “hipótesis Aβ” ha sido insuficiente para explicar los cambios patológicos en el LOAD más común, que afecta a más de cinco millones de adultos mayores en Estados Unidos.

“Debido a que el Alzheimer de inicio tardío es una enfermedad de la edad, muchos cambios fisiológicos con la edad pueden contribuir al riesgo de la enfermedad, incluidos cambios en la bioenergética y el metabolismo”, dijo Cohen, director del Programa de Investigación Neuropsiquiátrica del Hospital McLean y el Robertson- Profesor Steele de Psiquiatría en la Escuela de Medicina de Harvard.

“La bioenergética es la producción, uso e intercambio de energía dentro y entre células u órganos y el medio ambiente. Se sabe desde hace mucho tiempo que los cambios bioenergéticos ocurren con el envejecimiento y afectan a todo el cuerpo, pero más aún al cerebro, con su alta necesidad de energía ”.

Según Sonntag y Cohen, ha sido menos claro qué cambios en la bioenergética son subyacentes y cuáles son una consecuencia del envejecimiento y las enfermedades.

En su estudio, Sonntag y Cohen analizaron los perfiles bioenergéticos de pacientes LOAD y controles sanos, en función de la edad y la enfermedad.

Los científicos descubrieron que los pacientes LOAD tenían una deficiencia en el área de una célula llamada mitocondrias, un componente celular crítico responsable de generar energía dentro de la célula. Debido a este déficit, las células deben recurrir a otras fuentes de energía, como la actividad glucolítica, para mantener el suministro de energía.

"Esta respuesta es indicativa de mitocondrias defectuosas y se ajusta al conocimiento actual de que las células envejecidas sufren cada vez más de estrés oxidativo que afecta su producción de energía mitocondrial", dijo Sonntag.

Cohen agregó que debido a que las células nerviosas del cerebro dependen casi por completo de la energía derivada de las mitocondrias, la falla de la función mitocondrial, si bien se observa en todo el cuerpo, podría ser particularmente perjudicial en el cerebro.

Los resultados del estudio se relacionan con los hallazgos de otros estudios de que la disminución de las moléculas relacionadas con la energía son características del envejecimiento normal. La sugerencia es que las anomalías en los procesos que involucran a estas moléculas también pueden ser un factor en enfermedades neurodegenerativas como LOAD.

Se desconoce si la modulación de estos compuestos podría retardar el proceso de envejecimiento y prevenir o retrasar la aparición de LOAD. Sin embargo, actualmente se están realizando varios ensayos clínicos para probar esta posibilidad. Otros cambios son exclusivos de la EA y estos también pueden ser objetivos de intervención.

Si bien estos hallazgos son significativos, los autores del artículo enfatizan que la patogenia de LOAD es multifactorial, siendo la bioenergética una parte de la determinación del riesgo y señalan que los fibroblastos de la piel estudiados no son el tipo de célula primaria que se ve afectado en LOAD.

"Sin embargo, debido a que los cambios bioenergéticos se producen en todo el cuerpo, las observaciones realizadas en los fibroblastos también pueden ser relevantes para las células del cerebro", dijo Sonntag.

"De hecho, los cambios metabólicos como la disminución de la absorción de glucosa y la resistencia a la insulina / IGF-1 pueden ser la base de la asociación entre varios trastornos del envejecimiento, como la diabetes tipo II y la EA".

Sonntag y Cohen ya están en medio de un trabajo de seguimiento con el objetivo de estudiar estas características bioenergéticas en las células nerviosas del cerebro. El grupo espera que los hallazgos de estos estudios revelen más información sobre el papel de la bioenergética en la patogénesis de LOAD y proporcionen nuevos objetivos de intervención, tanto de prevención como de tratamiento.

Fuente: McLean Hospital