Los investigadores han descubierto una firma genética en cerebros sanos que hace eco del patrón en el que la enfermedad de Alzheimer se propaga por el cerebro mucho más tarde en la vida. Los hallazgos, publicados en la revista Science Advances, podrían ayudar a descubrir los orígenes moleculares de esta enfermedad devastadora, ypuede usarse para desarrollar tratamientos preventivos para personas en riesgo que deben tomarse mucho antes de que aparezcan los síntomas.
Los resultados, por investigadores de la Universidad de Cambridge, identificaron una firma específica de un grupo de genes en las regiones del cerebro que son más vulnerables a la enfermedad de Alzheimer. Descubrieron que estas partes del cerebro son vulnerables debido a la defensa del cuerpoLos mecanismos contra las proteínas parcialmente responsables de la enfermedad de Alzheimer son más débiles en estas áreas.
Los resultados implican que las personas jóvenes y sanas con una forma aberrante de esta firma genética específica pueden tener más probabilidades de desarrollar la enfermedad de Alzheimer en la edad adulta y se beneficiarían más de los tratamientos preventivos, si se desarrollan para uso humano.
La enfermedad de Alzheimer, la forma más común de demencia, se caracteriza por la degeneración progresiva del cerebro. No solo la enfermedad es actualmente incurable, sino que aún se desconocen sus orígenes moleculares. La degeneración en la enfermedad de Alzheimer sigue un patrón característico: a partir deregión entorrinal y propagación a todas las áreas neocorticales. Lo que los investigadores se han preguntado durante mucho tiempo es por qué ciertas partes del cerebro son más vulnerables a la enfermedad de Alzheimer que otras.
"Para responder a esta pregunta, lo que hemos intentado hacer es predecir la progresión de la enfermedad a partir de cerebros sanos", dijo la autora principal, la Profesora Michele Vendruscolo, del Centro de Enfermedades por Plegado en el Departamento de Química de Cambridge ". Si podemos predecir dóndey cuando ocurra el daño neuronal, entonces entenderemos por qué ciertos tejidos cerebrales son vulnerables y daremos un vistazo a los orígenes moleculares de la enfermedad de Alzheimer ".
Una de las características de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación de depósitos de proteínas, conocidos como placas y ovillos, en los cerebros de las personas afectadas. Estos depósitos, que se acumulan cuando las proteínas naturales del cuerpo se pliegan en la forma incorrecta yse unen, están formados principalmente por dos proteínas: amiloide-beta y tau.
"Queríamos saber si hay algo especial en la forma en que estas proteínas se comportan en el tejido cerebral vulnerable en individuos jóvenes, mucho antes de la edad típica de inicio de la enfermedad", dijo Vendruscolo.
Vendruscolo y sus colegas encontraron que parte de la respuesta se encontraba dentro del mecanismo de control de beta amiloide y tau. A través del análisis de más de 500 muestras de tejidos cerebrales sanos del Allen Brain Atlas, identificaron la firma de un grupode genes en cerebros sanos. En comparación con el tejido de pacientes con Alzheimer, los investigadores descubrieron que este mismo patrón se repite en la forma en que la enfermedad se propaga en el cerebro.
"La vulnerabilidad a la enfermedad de Alzheimer no está dictada por niveles anormales de las proteínas propensas a la agregación que forman los depósitos característicos en la enfermedad, sino por el control más débil de estas proteínas en los tejidos cerebrales específicos que primero sucumben a la enfermedad"dijo Vendruscolo.
Nuestro cuerpo tiene varios mecanismos de defensa efectivos que lo protegen contra la agregación de proteínas, pero a medida que envejecemos, estas defensas se debilitan, por lo que el Alzheimer generalmente ocurre en la edad adulta. Como estos mecanismos de defensa, conocidos colectivamente como sistemas de homeostasis de proteínas,se deterioran progresivamente con la edad, las proteínas pueden formar más y más agregados, comenzando desde los tejidos donde la homeostasis de las proteínas no es tan fuerte en primer lugar. "Nuestros resultados implican que al comprender mejor esas defensas y al mejorarlas", agregó Vendruscolo, "podemos ser capaces de ayudar a nuestros cerebros a envejecer de manera más saludable".
A principios de este año, los mismos investigadores detrás del estudio actual propusieron que las '' neuroestatinas '' podrían ser tomadas por individuos sanos para retrasar o detener la progresión de la enfermedad de Alzheimer, de manera similar a cómo se toman las estatinas para prevenir la enfermedad cardíaca.Los resultados actuales sugieren una forma de explotar la firma del gen para identificar a las personas que están en mayor riesgo y que se beneficiarían más de tomar neurostatinas en una vida más temprana.
Aunque una neurostatina para uso humano todavía está bastante lejos, un beneficio a corto plazo de estos resultados puede ser el desarrollo de modelos animales más efectivos para el estudio de la enfermedad de Alzheimer. Dado que los orígenes moleculares de la enfermedad han sido desconocidos paraHasta la fecha, ha sido difícil criar ratones genéticamente modificados u otros animales que repiten la patología completa de la enfermedad de Alzheimer, que es la forma más común para que los científicos entiendan esta o cualquier enfermedad para desarrollar nuevos tratamientos.
"Es emocionante considerar que los orígenes moleculares identificados aquí para la enfermedad de Alzheimer pueden predecir la vulnerabilidad a otras enfermedades asociadas con la agregación aberrante, como la ELA, la enfermedad de Parkinson y la demencia frontotemporal", dijo Rosie Freer, estudiante de doctorado en el Departamentode Química y el autor principal del estudio. "Espero que estos resultados ayuden a los esfuerzos de descubrimiento de fármacos: que al iluminar los orígenes de la vulnerabilidad de la enfermedad, habrá objetivos más claros para aquellos que trabajan para curar la enfermedad de Alzheimer".
"Los resultados de este estudio en particular proporcionan un vínculo claro entre los factores clave que hemos identificado como subyacentes al fenómeno de agregación y el orden en que se sabe que los efectos de la enfermedad de Alzheimer se propagan a través de las diferentes regiones del cerebro", dijoEl coautor del estudio, el profesor Christopher Dobson, que es maestro del St John's College de Cambridge, dijo: "Vincular las propiedades de moléculas de proteínas específicas al inicio y la propagación del daño neuronal es un paso crucial en la búsqueda para encontrar medicamentos efectivos para combatir este terrible neurodegenerativocondición y potencialmente otras enfermedades relacionadas con el plegamiento y agregación de proteínas ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Creative Commons Attribution 4.0 International License . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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