La inflamación provoca el daño de tau en la enfermedad de Alzheimer
Los científicos han encontrado un mecanismo de inflamación que parece desempeñar un papel clave en la formación de las proteínas tau tóxicas que caracterizan el Alzheimer y otras enfermedades cerebrales.
La enfermedad de Alzheimer es la causa más común de demencia en los adultos mayores. Otras formas incluyen la demencia vascular, con cuerpos de Lewy y frontotemporal (FTD).
Las estimaciones del Instituto Nacional del Envejecimiento, que es uno de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), sugieren que más de 5,5 millones de personas en los Estados Unidos tienen demencia debido a la enfermedad de Alzheimer.
El mecanismo recién descubierto involucra un complejo proteico llamado inflamasoma NLRP3.
Investigaciones anteriores ya habían identificado el papel vital de la molécula grande en la activación de sustancias inflamatorias desde su ubicación dentro de las células inmunitarias del cerebro.
En el nuevo estudio, investigadores del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE) y de la Universidad de Bonn, ambos en Alemania, dirigieron la investigación de un equipo internacional del inflamasoma NLRP3 en la enfermedad de Alzheimer y FTD.
Probaron muestras de cerebro post mortem de personas con y sin FTD. También utilizaron células cerebrales cultivadas y ratones con rasgos cerebrales característicos de la enfermedad de Alzheimer y la FTD.
El investigador principal fue Michael T. Heneka, profesor de la Universidad de Bonn y director de su Departamento de Enfermedades Neurodegenerativas y Gerontopsiquiatría.
El profesor Heneka es también el autor principal de un reciente Naturaleza documento sobre los nuevos hallazgos.
En ese artículo de estudio, él y sus colegas describen cómo la proteína tau se transforma bajo la influencia de los procesos de inflamación del sistema inmunológico del cerebro.
Una de las funciones que realizan las proteínas tau en cerebros sanos es ayudar a estabilizar el esqueleto de la célula nerviosa o neurona.
Sin embargo, en la enfermedad de Alzheimer y la FTD, las proteínas tau sufren cambios químicos que hacen que se desprendan del esqueleto celular y se adhieran entre sí. Sin estabilidad mecánica, la célula eventualmente muere.
Hiperfosforilación
Lo que hace que las proteínas tau se desprendan de los andamios celulares y se peguen entre sí es un proceso llamado hiperfosforilación que cambia la composición química y el comportamiento de las moléculas de proteína.
La fosforilación es un regulador clave de la actividad de las proteínas en las células. Implica la adición y eliminación de grupos fosfato (PO4) en la molécula de proteína.
La hiperfosforilación significa que la molécula de proteína está saturada con grupos de fosfato (PO4) añadidos. En este estado, la proteína puede comportarse de una manera muy diferente a la normal.
Los nuevos hallazgos revelan que el inflamasoma NLRP3 desencadena las enzimas que saturan las proteínas tau con fosfato en la medida en que se desprenden del esqueleto celular y forman grupos.
“Parece que los procesos inflamatorios mediados por el inflamasoma son de importancia central para la mayoría, si no todas, las enfermedades neurodegenerativas con patología tau”, dice el Prof. Heneka.
El equipo sugiere que el mecanismo es particularmente relevante para la enfermedad de Alzheimer. Hay dos características distintivas en la enfermedad de Alzheimer: placas tóxicas de proteína beta-amiloide que se forman entre las células cerebrales y marañas de proteína tau agrupada que se forman dentro de las células.
Además, las placas de beta-amiloide comienzan a formarse durante las primeras etapas del Alzheimer, antes de que las proteínas tau comiencen a agruparse.
El trabajo anterior de algunos miembros del equipo ya había implicado al inflamasoma NLRP3 como un promotor de la acumulación de beta-amiloide.
Eslabón perdido entre beta-amiloide y tau
La combinación de los dos conjuntos de hallazgos revela que el inflamasoma NLRP3 es un factor común en la formación de placas beta-amiloides y ovillos de tau.
"Nuestros resultados apoyan la hipótesis de la cascada amiloidea para el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer", explica el profesor Heneka.
"Según esta hipótesis", continúa, "los depósitos de [beta-amiloide] conducen en última instancia al desarrollo de la patología tau y, por lo tanto, a la muerte celular".
Sugiere que el inflamasoma es el "eslabón perdido decisivo" que une los procesos de enfermedad de beta-amiloide y tau. “Pasa el testigo, por así decirlo”, comenta.
El equipo prevé que estos hallazgos conduzcan a nuevas formas de tratar la enfermedad de Alzheimer y la FTD al enfocarse en el proceso de transformación de tau.
El profesor Heneka cree que debería ser posible desarrollar fármacos que se dirijan a la patología tau alterando la respuesta inmunitaria.
“Con el desarrollo de la patología tau, las habilidades mentales disminuyen cada vez más. Por lo tanto, si se pudiera contener la patología tau, este sería un paso importante hacia una mejor terapia ".
Prof. Michael T. Heneka
