Por primera vez, usando un modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer, los científicos han documentado un vínculo entre los niveles elevados de calcio en las mitocondrias y la muerte neuronal en el cerebro vivo. Esta relación se documentó previamente en el cultivo celular, pero al ver este fenómeno en la vidalos ratones hacen que sea más probable que esto también ocurra en las personas y podrían apuntar a un nuevo objetivo para la enfermedad de Alzheimer.
"Pudimos mostrar una desregulación de calcio mitocondrial en las neuronas de ratones vivos con síntomas similares a la enfermedad de Alzheimer utilizando técnicas de imagen en vivo de vanguardia", dice la autora principal del artículo, Maria Calvo-Rodriguez, PhD. La autora principal es BrianJ. Bacskai, PhD. Ambos son del Departamento de Neurología del Hospital General de Massachusetts.
Sus colaboradores incluyeron investigadores de la Escuela de Salud Pública de Harvard y la Escuela de Medicina del Instituto de Investigación Biomédica de Cádiz INIBICA en España. Este estudio fue publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza .
Una de las características definitorias de la enfermedad de Alzheimer es el depósito de placas de beta amiloide Aβ y la pérdida de neuronas. Durante mucho tiempo se pensó que la acumulación de Aβ era un desencadenante de la enfermedad, pero el medio exacto por el cual las neuronas mueren enEl Alzheimer sigue siendo un misterio, y la teoría de Aβ se ha vuelto controvertida porque muchos candidatos a fármacos que se dirigen a Aβ han fallado en ensayos clínicos.
Uno de los efectos de las placas Aβ es que causan un alto contenido de iones de calcio Ca 2+ niveles en las células cerebrales.También hay evidencia de que, al menos en cultivo celular, la exposición a Aβ puede elevar el Ca 2+ niveles dentro de las mitocondrias y conducir a la muerte neuronal. Las mitocondrias influyen en el Ca 2+ señalización dentro de las neuronas a través del "uniportador de calcio mitocondrial" que absorbe Ca 2+ en mitocondrias. La investigación de este mecanismo en ratones vivos se ha visto obstaculizada por la falta de tecnologías lo suficientemente sensibles como para evaluar directamente el Ca 2+ niveles en mitocondrias en el cerebro vivo.
Para explorar la relación entre Ca 2+ , mitocondrias y muerte neuronal, Calvo-Rodríguez y sus colegas combinaron microscopía multifotónica con un Ca radiométrico 2+ indicador dirigido a mitocondrias para evaluar Ca 2+ niveles. Aplicaron estas tecnologías para examinar las neuronas de un modelo de ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer que desarrolla placas amiloides similares a las de los pacientes humanos.
Sus estudios demuestran que aumentó el Ca mitocondrial 2+ los niveles están asociados con el depósito de placa y la muerte neuronal en este modelo, lo que indica que Ca anormal 2+ los niveles en las mitocondrias podrían desempeñar un papel en la muerte celular neuronal en la enfermedad de Alzheimer.
Además, observaron que cuando se aplica Aβ soluble al cerebro sano del ratón Ca 2+ la concentración en las mitocondrias aumenta. Ese proceso puede prevenirse mediante el bloqueo del uniportador de calcio mitocondrial con un medicamento. El Aβ soluble es un tipo de Aβ similar al del cerebro humano con Alzheimer.
"Los altos niveles de calcio en las mitocondrias causan estrés oxidativo y la muerte de las neuronas a través de la apoptosis", dice Calvo-Rodríguez. "Proponemos que al bloquear el uniportador de calcio mitocondrial neuronal podemos prevenir la muerte celular y afectar la progresión de la enfermedad".El trabajo sugiere que apuntar a la entrada de calcio a las mitocondrias podría ser un nuevo enfoque terapéutico prometedor en la enfermedad de Alzheimer.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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