Los enredos dañinos de la proteína tau salpican los cerebros de las personas con Alzheimer y muchas otras enfermedades neurodegenerativas, incluida la encefalopatía traumática crónica, que afecta a los boxeadores profesionales y a los jugadores de fútbol. Estas enfermedades basadas en tau pueden provocar pérdida de memoria, confusión y, en algunos casos, comportamiento agresivo. Pero no hay una manera fácil de determinar si los síntomas de las personas están vinculados a enredos tau en sus cerebros.
Ahora, sin embargo, un equipo dirigido por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis ha encontrado una manera de medir los niveles de tau en la sangre. El método refleja con precisión los niveles de tau en el cerebro que interesan a los científicos porquese correlacionan con el daño neurológico. El estudio, en ratones y un pequeño grupo de personas, podría ser el primer paso hacia una prueba no invasiva de tau.
Si bien es necesaria una evaluación adicional en las personas, tal prueba podría usarse para detectar rápidamente enfermedades basadas en tau, monitorear la progresión de la enfermedad y medir la efectividad de los tratamientos diseñados para apuntar a la tau.
La investigación se publica el 19 de abril en Medicina traslacional de la ciencia .
"Demostramos que se puede medir tau en la sangre y proporciona información sobre el estado de tau en el líquido que rodea las células del cerebro", dijo el autor principal David Holtzman, MD, el profesor Andrew B. y Gretchen P. Jonesy jefe del Departamento de Neurología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis.
Tau es una proteína cerebral normal involucrada en el mantenimiento de la estructura de las neuronas. Pero cuando la tau forma nudos, daña y mata las neuronas cercanas.
"Las personas con enfermedades de la tau tienen una amplia gama de síntomas porque, básicamente, donde sea que la tau se está agregando, esas partes del cerebro se están degenerando", dijo Holtzman. "Entonces, si está en un área de memoria, tienes problemas de memoria. Si está enun área motora, tiene problemas con el movimiento "
Una prueba de detección basada en sangre, probablemente dentro de años, sería una forma relativamente fácil de identificar a las personas cuyos síntomas pueden deberse a problemas con la tau, sin someterlas a pruebas potencialmente invasivas, costosas o complicadas.
"No tenemos una prueba que refleje con precisión el estado de tau en el cerebro que sea rápido y fácil para los pacientes", dijo Holtzman. "Hay escáneres cerebrales para medir los enredos de tau, pero aún no están aprobados para su uso con pacientes.Los niveles de Tau se pueden medir en el líquido cefalorraquídeo que rodea el cerebro y la médula espinal, pero para llegar a ese líquido, debe realizar una punción lumbar, que es invasiva ".
En el cerebro, la mayoría de las proteínas tau se encuentran dentro de las células, algunas están enredadas, y el resto flota en el líquido entre las células. Dicho líquido constantemente se elimina del cerebro hacia la sangre, y la tau viene con él. Sin embargo,la proteína se elimina de la sangre casi tan pronto como llega allí, por lo que los niveles, aunque detectables, generalmente permanecen muy bajos.
Holtzman, el investigador postdoctoral Kiran Yanamandra, PhD, y el estudiante de doctorado / doctorado Tirth Patel, junto con colegas de C2N Diagnostics, AbbVie, la Universidad de California, San Francisco y el Hospital Presbiteriano de Salud de Texas, razonaron que si pudieran mantenerse tau ensi la sangre dura más, la proteína se acumularía a niveles medibles. Permitir que la proteína se acumule antes de medir sus niveles aumentaría, pero no distorsionaría, las diferencias entre los individuos, de la misma manera que agrandando una imagen de un grano de arena junto con un grano de arroz.no cambia el tamaño relativo de los dos, pero hace que sea más fácil medir la diferencia entre ellos.
Los investigadores inyectaron una cantidad conocida de proteína tau directamente en las venas de los ratones y monitorearon la rapidez con que la proteína desapareció de la sangre. Los investigadores mostraron que la mitad de la proteína normalmente desaparece en menos de nueve minutos. Cuando agregan un anticuerpo que se unehasta tau, la vida media de tau se extendió a 24 horas. El anticuerpo se desarrolló en los laboratorios de Holtzman y Marc Diamond, MD, del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas, y actualmente tiene licencia para C2N Diagnostics, que está colaborandocon la compañía farmacéutica AbbVie en el desarrollo de la tecnología.
Para determinar si el anticuerpo podría amplificar los niveles de tau en la sangre de un animal lo suficientemente alto como para medirse fácilmente, inyectaron el anticuerpo en ratones. En dos días, los niveles de tau en la sangre de los ratones subieron al rango fácilmente detectable. El anticuerpo actuócomo una lupa, amplificando los niveles de tau para que las diferencias entre los individuos puedan verse más fácilmente
Los niveles de tau en la sangre de las personas también aumentaron drásticamente en presencia del anticuerpo. Los investigadores administraron el anticuerpo a cuatro personas con una enfermedad de tau conocida como parálisis supranuclear progresiva. Sus niveles de tau en sangre aumentaron de 50 a 100 veces en 48 horas.
"Es como una prueba de esfuerzo", dijo Holtzman. "Parece que estamos sacando a relucir la capacidad de ver qué viene del cerebro porque el anticuerpo amplifica las diferencias al prolongar el tiempo que la proteína permanece en la sangre".
La medición de los niveles de tau en la sangre solo es útil si refleja los niveles de tau en el cerebro, donde la proteína hace su daño, dijeron los investigadores.
Los niveles altos y bajos de tau en el líquido que rodea el cerebro podrían ser un signo de peligro. La enfermedad de Alzheimer y la encefalopatía traumática crónica están asociadas con altos niveles de tau soluble, mientras que se piensa que la parálisis supranuclear progresiva y otras enfermedades genéticas de tau sonasociado con niveles bajos.
Para ver si la tau cerebral elevada se refleja en la sangre, los investigadores trataron a los ratones con una sustancia química que daña las neuronas. La sustancia química hace que la tau se libere de las neuronas moribundas, elevando así los niveles de tau en el líquido que rodea las células. Los científicosvio un aumento correspondiente de tau en la sangre en presencia del anticuerpo anti-tau.
Para reducir los niveles de tau, los investigadores recurrieron a ratones genéticamente modificados que, a medida que envejecen, tienen cada vez menos tau flotando en su líquido cefalorraquídeo. Tales ratones a los 9 meses de edad tenían niveles de tau significativamente más bajos en la sangre que los 3 meses.ratones viejos con la misma modificación genética, lo que demuestra nuevamente la capacidad del anticuerpo para reflejar los niveles de tau en el cerebro.
"Será útil en futuros estudios ver si la medición de tau en la sangre después del tratamiento con anticuerpos en humanos refleja el estado de tau en el cerebro", dijo Holtzman.
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