Para ayudar a curar la enfermedad de Alzheimer y otros tipos de demencia, necesitamos comprender los mecanismos a través de los cuales daña el cerebro, incluido cómo la acumulación tóxica de proteínas dentro de las neuronas eventualmente causa su muerte.
Hay múltiples formas en que las células pueden morir, incluido un mecanismo autodestructivo conocido como apoptosis, que el cuerpo utiliza para eliminar los desechos, pero ninguna de ellas explica completamente lo que se observa en las enfermedades neurodegenerativas.
En un nuevo estudio, publicado en Nature Communications y dirigido por un equipo del King’s College de Londres, los investigadores han documentado el papel de un factor potencialmente crucial, llamado carioptosis, que ocurre cuando el núcleo de una célula se degenera.
Basándose en investigaciones anteriores, el equipo descubrió que la carioptosis ocurre cuando sustancias de desecho nocivas se acumulan más rápido de lo que las células pueden eliminar. Es más, identificaron componentes clave del proceso a los que podrían dirigirse los tratamientos.
“La muerte y la pérdida de células en el cerebro provocan muchos síntomas que experimentan las personas que viven con demencia”, dice la neurocientífica Rebecca Casterton del King’s College de Londres.
“Nuestro estudio descubre una nueva serie de eventos químicos que pueden coordinar la muerte celular en las células cerebrales.
“Hemos comenzado a trazar la hoja de ruta sobre cómo funciona la carioptosis y estoy emocionado de ver futuros avances que esto pueda impulsar en la comunidad de investigación de la demencia y más allá”.
A través de un análisis de laboratorio de células cerebrales de humanos y ratas, los investigadores descubrieron que bloquear los procesos de eliminación de basura dentro de las neuronas (para desencadenar la acumulación de proteínas) provoca que se produzca una reacción química en cadena específica.
frameborder=”0″ enable=”accelerómetro; reproducción automática; escritura en portapapeles; medios cifrados; giroscopio; imagen en imagen; compartir web” referrerpolicy=”origen-estricto-cuando-origen-cruzado” enablefullscreen>Una enzima llamada p38 MAP quinasa marca la proteína de soporte estructural LaminB1 para su destrucción, lo que tiene un impacto devastador en las neuronas corticales: el núcleo se desintegra, colapsa y expulsa su propio material interno.
Esto es carioptosis en el nivel más fundamental. Significativamente, experimentos celulares posteriores demostraron que cuando se bloqueaba p38 MAPK, aunque nada cambiaba en términos de acumulación de proteínas tóxicas, la desintegración del núcleo y la destrucción celular se retrasaban significativamente.
“Al centrarnos específicamente en la interacción entre p38 MAP quinasa y LaminB1, podemos ralentizar el proceso de muerte celular, ganando tiempo para terapias más específicas contra enfermedades neurodegenerativas específicas”, afirma el genómico funcional Manolis Fanto del King’s College de Londres.
También es significativo: cuando los investigadores analizaron 3.000 células cerebrales de 28 pacientes que habían muerto con demencia frontotemporal (DFT) o enfermedad de Alzheimer, encontraron que el 35 por ciento de las células de la región cerebral de la corteza frontal mostraban signos de carioptosis, en comparación con sólo el 15 por ciento en controles sanos de la misma edad.
“Por lo tanto, la carioptosis podría representar una proporción sustancial de la degeneración neuronal y, en última instancia, de la muerte celular, en las formas de demencia evaluadas aquí”, escriben los investigadores en su artículo publicado.
“Nuestro estudio descubre una nueva serie de eventos químicos que pueden coordinar la muerte celular en las células cerebrales”. – neurocientífica Rebecca Casterton
Uno de los próximos pasos importantes es realizar experimentos dirigidos a la combinación de enzima y proteína identificada aquí como el corazón de la carioptosis. Esto debería dar más información a los científicos sobre la viabilidad de posibles tratamientos.
La demencia se presenta en una variedad de formas diferentes, influenciadas por una variedad de procesos y factores de riesgo. Parte de lo que hace comprender y tratar la afección es su complejidad.
Sin embargo, incluso si la carioptosis sólo explica algunas muertes celulares en algunos casos de demencia celular, parece ser un importante culpable que conecta la demencia con la decadencia neuronal, y posponer o prevenir esa decadencia haría una gran diferencia.
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“Durante décadas, hemos sabido que las proteínas tóxicas se acumulan en la enfermedad de Alzheimer y en la demencia frontotemporal, pero no está claro exactamente cómo conducen a la pérdida de células cerebrales”, dice Sara Rodrigues, directora de investigación senior de Alzheimer’s Research UK, que apoyó el estudio.
“La identificación de la carioptosis es un paso crucial hacia la búsqueda de objetivos para tratamientos que puedan detener o retardar la pérdida de células. Podría ayudar a ampliar la ventana para terapias que aborden las causas subyacentes de la enfermedad, acercándonos a una cura para la demencia”.
La investigación ha sido publicada en Nature Communications.
Este artículo fue verificado por Carly Cassella y editado por Peter Dockrill. Si bien nos enorgullecemos de nuestro proceso, somos humanos. Si detecta un error, háganoslo saber.