16 de noviembre de 2020

Las neuronas despojadas de su identidad son el sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer

Las neuronas despojadas de su identidad son el sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer
La acumulación de hierro en el cerebro está relacionada con el deterioro cognitivo en pacientes con Alzheimer. - RADIOLOGICAL SOCIETY OF NORTH AMERICA - ARCHIVO

MADRID, 16 Nov. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de California en San Diego han identificado nuevos mecanismos en las neuronas que causan la enfermedad de Alzheimer. Concretamente han descubierto que los cambios en la estructura de la cromatina, la forma muy enrollada del ADN, provocan que las neuronas pierdan su función especializada y vuelvan a un estado celular anterior. Esto da como resultado la pérdida de conexiones sinápticas, un efecto asociado con la pérdida de memoria y la demencia.

El estudio, publicado en la revista 'Science Advances', se basó en la pregunta ¿en qué se diferencian las neuronas de los pacientes con enfermedad de Alzheimer de las de los individuos sanos? "Es una pregunta fundamental que proporcionaría el marco y la base para comprender la enfermedad de Alzheimer a nivel celular y, por lo tanto, allanaría el camino para nuevos enfoques terapéuticos", explica Shankar Subramaniam, profesor de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego.

Subramaniam trabajó con un equipo interdisciplinario de ingenieros y neurocientíficos en UC San Diego para responder esta pregunta. Comenzaron tomando células madre pluripotentes inducidas por humanos derivadas de pacientes con la enfermedad de Alzheimer familiar, que es una forma hereditaria del Alzheimer, y las transformaron en neuronas.

Utilizaron técnicas de secuenciación de próxima generación para observar qué genes se expresan en estas neuronas y cómo se regula la expresión génica, y luego compararon cómo difieren en las neuronas de individuos sanos.

Descubrieron que las neuronas derivadas de los pacientes se desdiferencian a un estado precursor. "En otras palabras, dejan de ser neuronas --señala Subramaniam--. Este es el defecto clave observado en una diversidad de pacientes con distintas mutaciones. Las consecuencias para el cerebro son dramáticas, con la pérdida de conexiones sinápticas que conduce al deterioro cognitivo".

Los investigadores observaron otros defectos: los genes neuronales están suprimidos, por lo que estas células ya no tienen instrucciones que les indiquen que son neuronas; están en un estado similar al de un precursor, lo que significa que pueden desencadenar el crecimiento y la división celular y esto es inusual porque los cerebros adultos no producen nuevas neuronas; y tienen inflamación, que indica daño o estrés.

Los mismos defectos también se observaron en muestras de cerebro humano post-mortem de pacientes con enfermedad de Alzheimer. "Esto fue una validación de nuestros hallazgos porque no solo estábamos viendo estos mecanismos en las células madre, sino también en muestras reales de cerebro", asegura Subramaniam.

Los investigadores rastrearon todos estos mecanismos hasta cambios en la estructura de la cromatina. Partes de esta estructura consisten en regiones abiertas, donde los genes se expresan o regulan, y otras partes consisten en regiones cerradas, donde se reprime la expresión génica. En las neuronas enfermas, algunas regiones que solían estar abiertas ahora están cerradas y viceversa. Como consecuencia, las neuronas no se están comportando como deberían, explica Subramaniam.

El equipo ahora está trabajando en el desarrollo de fármacos para inhibir estos mecanismos.

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