Un equipo de investigadores de la Universidad de California-San Diego, en Estados Unidos, ha descubierto un «truco» de la naturaleza que, en la mayoría de las personas, mantiene la separación fundamental entre una proteína y un enzima que, al combinarse, desencadenan la degeneración progresiva y muerte de las células característica de la enfermedad de Alzheimer, como informa un artículo publicado este miércoles en la revista ‘Neuron’.
Aunque se podría pensar que los cerebros de las personas que desarrollan la enfermedad de Alzheimer poseen componentes básicos de la enfermedad ausentes en cerebros sanos, esto no es cierto. Cada cerebro humano contiene los ingredientes necesarios para despertar el Alzheimer, pero mientras que un estimado de cinco millones de estadounidenses desarrollan la patología, un número que está previsto que se triplique para el año 2050, la gran mayoría de las personas no lo hacen y no padecería esta enfermedad neurológica devastadora.
«Es como la separación física de la pólvora y su combinación de manera que se evita una explosión inevitable», afirmó el investigador principal Subhojit Roy, profesor asociado en el Departamento de Patología y Neurociencias de la Universidad de California y biólogo celular y neuropatólogo en el Centro de Investigación de Enfermedades Shiley-Marcos de Alzheimer. «Saber cómo se separan la pólvora y el fósforo puede darnos nuevas ideas sobre posible detener la enfermedad», agrega.
La gravedad de la enfermedad de Alzheimer se mide en la pérdida de funcionamiento de las neuronas. En términos patológicos, hay dos signos reveladores de la enfermedad: grupos de «placas» de una proteína llamada beta-amiloide que se acumulan las neuronas y las fibras externas o «nudos» de otra proteína, llamada tau, que se encuentra dentro de las neuronas. La mayoría de los neurólogos creen el Alzheimer es causado por los conjuntos de acumulación de proteína beta-amiloide provocando una secuencia de eventos que conduce a la alteración de la función celular y la muerte y que esta llamada «hipótesis de la cascada amiloide» pone la proteína beta-amiloide en el centro de la patología.
La creación de beta-amiloide requiere la convergencia de una proteína llamada precursora de amiloide (APP) y una enzima que se escinde de APP en fragmentos más pequeños tóxicos llamados beta-secretasa o BACE. «Estas dos proteínas son altamente expresadas en el cerebro -destacó Roy– y si se les permite combinarse de forma continua, todos tendríamos Alzheimer». Pero eso no sucede. Usando las neuronas del hipocampo en cultivo y tejido de cerebros humanos y de ratón, Roy junto con el primer autor Utpal Das, becario postdoctoral en el laboratorio de Roy y sus colegas, descubrieron que las células sanas del cerebro en gran medida segregan APP y BACE-1 en compartimentos diferenciados en cuanto se fabrican, asegurando que las dos proteínas no tengan mucho contacto entre sí. «La naturaleza parece haber dado con un truco interesante para separar a los co-conspiradores», afirmó Roy. Los científicos también encontraron que las condiciones que promuevan una mayor producción de la proteína beta-amiloide impulsan la convergencia de APP y BACE.
En concreto, un aumento en la actividad eléctrica neuronal, conocido por aumentar la producción de beta-amiloide, también condujo a un aumento en la convergencia APP-BACE. Los exámenes postmortem de pacientes con enfermedad de Alzheimer revelaron un incremento de la proximidad física de las proteínas, añadiendo apoyo a la importancia fisiopatológica de este fenómeno en las enfermedades humanas.
Das dijo que los hallazgos tienen una importancia fundamental, ya que aclaran algunos de los primeros eventos moleculares que desencadenan el Alzheimer y muestran cómo un cerebro sano, los evita de forma natural. En términos clínicos, las conclusiones apuntan a una posible nueva vía para en última instancia tratar o incluso prevenir la enfermedad.»Un aspecto interesante es que tal vez podamos seleccionar moléculas que pueden mantener físicamente APP y BACE-1 separadas», destacó Das, quien reconoció que se trata de un «enfoque poco convencional».