Descubrimiento ofrece esperanza para una intervención temprana en el alzhéimer

MadridInvestigadores de Penn State han descubierto una nueva posible forma de tratar de manera temprana el Alzheimer y otras enfermedades cerebrales. Su estudio indica que ciertas proteínas implicadas en la reparación y el crecimiento celular pueden ser fundamentales. Modificar las partes de azúcar de estas proteínas ayuda a reparar las células y corregir sus problemas. Este estudio fue publicado el 2 de julio en la revista iScience.

Scott Selleck, profesor de bioquímica y biología molecular en Penn State, encabezó el equipo de investigación. Subrayó la importancia de abordar los problemas celulares tempranos en el Alzheimer. Selleck cree que los medicamentos que influyan en estos cambios iniciales podrían ser cruciales.

Aquí hay algunos puntos clave del estudio:

• Las proteínas en cuestión son proteínas modificadas con heparán sulfato.
• Estas proteínas influyen en el crecimiento celular y cómo interactúan con su entorno.
• Las cadenas de heparán sulfato se adhieren a proteínas específicas, lo que impacta las vías de señalización.
• Estas vías regulan la autofagia, un proceso de reparación celular.

El equipo investigó líneas celulares humanas y células cerebrales de ratones con características de la enfermedad de Alzheimer. Descubrieron que ciertas proteínas, modificadas por el sulfato de heparán, regulan procesos que se ven alterados en las enfermedades neurodegenerativas. Estas proteínas se encuentran en la superficie de las células y en el espacio intercelular.

Selleck explicó que en las etapas iniciales de las enfermedades neurodegenerativas, las células tienen dificultades para autorrepararse. Su estudio descubrió que ciertas proteínas modificadas con heparán sulfato obstaculizan este proceso de reparación celular. Al modificar estas proteínas y hacer que no funcionaran correctamente, hubo un aumento en la autofagia, un proceso que ayuda a las células a repararse, lo cual resultó en una mejor reparación celular.

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En células humanas y de ratón, la reducción de la función de las proteínas modificadas por sulfato de heparán ayudó a resolver los problemas tempranos relacionados con las enfermedades neurodegenerativas. Esto resultó en una mejor función mitocondrial y menos acumulación de grasa en las células. Los investigadores luego probaron estas proteínas en un modelo de enfermedad de Alzheimer utilizando moscas de la fruta con una proteína presenilina defectuosa. Estas moscas normalmente sufren de muerte celular y daño cerebral.

La reducción de las cadenas de heparán sulfato en estas moscas impidió la muerte de las neuronas y corrigió los problemas celulares. Investigaciones en genética humana indican que las personas con mutaciones en el gen PSEN1 suelen desarrollar Alzheimer hacia los 40 años. Sin embargo, si también poseen una rara mutación en la proteína APOE, la aparición de la enfermedad se retrasa. APOE interactúa con el heparán sulfato, y las alteraciones en APOE disminuyen esta interacción.

El estudio coincide con descubrimientos recientes sobre PSEN1 y APOE en la enfermedad de Alzheimer. Inhibir las enzimas que producen sulfato de heparán podría evitar el daño a las células cerebrales en las personas. La investigación sugiere que ajustar el proceso que involucra proteínas modificadas con sulfato de heparán podría ser un buen objetivo para desarrollar nuevos medicamentos.

Los investigadores analizaron los cambios en la actividad genética al interrumpir las cadenas de heparán sulfato en células humanas. Descubrieron que más de la mitad de aproximadamente 70 genes relacionados con el Alzheimer se vieron afectados, incluido el APOE. Esto sugiere una conexión importante entre las proteínas modificadas por heparán sulfato y el Alzheimer de aparición tardía. Apuntar a estas proteínas podría ayudar a abordar los cambios celulares comunes en diversas enfermedades neurodegenerativas.

Varios investigadores de Penn State, la Universidad de Arizona y la Universidad de Georgia participaron en este estudio. Los Institutos Nacionales de Salud y la Facultad de Ciencias Eberly de Penn State financiaron la investigación.