Alzheimer: ¿Podría dirigirse a este mecanismo revertir el deterioro de la memoria?
Un nuevo enfoque genético que repara las conexiones rotas entre las células cerebrales podría conducir a tratamientos que restauren la capacidad de la memoria en la enfermedad de Alzheimer.
El nuevo enfoque revierte los cambios en la expresión genética que tienden a ocurrir en las últimas etapas de la enfermedad.
Los científicos de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo demostraron cómo el método pudo revertir el deterioro de la memoria de Alzheimer en ratones.
Gran parte de la investigación genética sobre las causas de la enfermedad de Alzheimer se centra en los cambios en el ADN de los genes.
Sin embargo, el nuevo estudio se centra en la epigenética, que se refiere a los mecanismos que pueden activar y desactivar genes sin alterar su código de ADN.
Un artículo sobre el trabajo ahora aparece en la revista. Cerebro.
“En este artículo”, dice el autor principal del estudio, Zhen Yan, Ph.D., quien es profesor en el Departamento de Fisiología y Biofísica, “no solo hemos identificado los factores epigenéticos que contribuyen a la pérdida de memoria, también hemos encontrado formas para revertirlos temporalmente en un modelo animal de [enfermedad de Alzheimer] ".
Enfermedad de Alzheimer y pérdida de sinapsis.
La enfermedad de Alzheimer es la principal causa de demencia. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), entre el 60 y el 70 por ciento de los 50 millones de personas en todo el mundo que viven con demencia tienen Alzheimer.
La mayoría de las personas que desarrollan la enfermedad de Alzheimer comienzan a experimentar síntomas entre las edades de 60 y 70 años. Tendrán dificultad para recordar, pensar y realizar tareas cotidianas sencillas. Eventualmente, no podrán vivir de forma independiente.
Aunque los expertos no comprenden completamente las causas de la enfermedad de Alzheimer, sugieren que se desarrolla debido a una combinación de genes, medio ambiente y estilo de vida.
Una de las características distintivas de la enfermedad de Alzheimer es un tipo de daño cerebral que conduce a la pérdida de sinapsis, que son las uniones entre neuronas o células cerebrales.
Las señales de una célula pasan a otra por medio de mensajeros químicos llamados neurotransmisores, que cruzan un espacio en la sinapsis.
Receptores de epigenética y glutamato
Para que la comunicación a través de las sinapsis funcione de manera eficaz, las células del cerebro necesitan una gran cantidad de proteínas especializadas llamadas receptores. Uno de ellos, el receptor de glutamato, es crucial para la memoria y el aprendizaje a corto plazo, dice Yan.
Parece que la disminución más significativa de la memoria y las habilidades de pensamiento se produce en las últimas etapas de la enfermedad de Alzheimer, y una de las principales razones de esto parece ser la pérdida de los receptores de glutamato.
"Descubrimos que en la enfermedad de Alzheimer", explica Yan, "muchas subunidades de los receptores de glutamato en la corteza frontal están reguladas a la baja, interrumpiendo las señales excitadoras, lo que deteriora la memoria de trabajo".
Agrega que los cambios epigenéticos que ocurren en el Alzheimer tienden a ocurrir en las últimas etapas de la enfermedad. Esto es cuando las personas luchan por retener nueva información y experimentan "el deterioro cognitivo más dramático".
Varios mecanismos epigenéticos pueden activar y desactivar genes, o regular hacia arriba o hacia abajo su expresión.
Por ejemplo, algunos mecanismos pueden poner etiquetas químicas en el ADN de un gen o alterar la estructura de su empaque para hacer que partes de su ADN sean más o menos accesibles a los procesos celulares.
Cuando el gen codifica una proteína, la regulación positiva o negativa conducirá a que las células produzcan más o menos proteína.
Los investigadores descubrieron que el tipo de mecanismo epigenético que estaba causando una reducción en los receptores de glutamato era uno que alteraba el empaquetamiento y que se conoce con el nombre de "modificación represiva de histonas".
Encontraron evidencia de una mayor modificación de las histonas represivas en el modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer y en los tejidos post mórtem de personas con la enfermedad.
El mecanismo epigenético regula negativamente el gen y reduce la producción de receptores de glutamato. Esto "conduce a la pérdida de la función sináptica y déficits de memoria", dice Yan.
Nuevas direcciones para los tratamientos de enfermedades cerebrales
Dado que existen enzimas que controlan la modificación represiva de las histonas, los hallazgos sugieren que los fármacos que se dirigen a ellas podrían ser candidatos prometedores para el tratamiento del Alzheimer.
En el trabajo posterior con los modelos de ratón, el equipo confirmó que probablemente este fuera el caso.
Inyectar a los animales con compuestos que bloquean las enzimas condujo a mejoras en la memoria de trabajo, espacial y de reconocimiento que duró aproximadamente una semana.
Las mejoras también coincidieron con una "recuperación de la expresión y función del receptor de glutamato en la corteza frontal", comenta Yan.
El Alzheimer y otras enfermedades cerebrales similares rara vez se vinculan con un solo gen. Por lo general, son poligenéticos, es decir, involucran muchos genes, cada uno de los cuales tiene solo un pequeño efecto.
Yan dice que debido a que los procesos epigenéticos a menudo influyen en varios genes, podrían ofrecer objetivos de tratamiento más fructíferos para las afecciones poligenéticas.
"Un enfoque epigenético puede corregir una red de genes, que colectivamente restaurarán las células a su estado normal y restaurarán la compleja función cerebral".
Zhen Yan, Ph.D.
