Otra ‘proteína del Alzheimer’: el deseo de prevenir la acumulación de toxina tau en el cerebro | CU Boulder hoy

En el esfuerzo por tratar la enfermedad de Alzheimer, una proteína conocida como beta-amiloide ha sido fundamental durante mucho tiempo, impulsando el desarrollo de una larga lista de medicamentos destinados a descomponer las «placas amiloides» en el cerebro.

Pero un creciente conjunto de investigaciones muestra que una proteína poco conocida llamada tau, que forma fibras tóxicas parecidas a bolas de pelo dentro de las neuronas, desempeña un papel igualmente importante en la causa de esta enfermedad y otras enfermedades neurodegenerativas.

Una nueva investigación de la Universidad de Colorado Boulder publicada en la revista PNAS proporciona nuevos conocimientos sobre cómo se forman y propagan los ovillos tau. En un artículo adjunto, publicado en la revista Neuron, los investigadores proponen una nueva estrategia para bloquear este proceso y muestran que este enfoque puede detener o revertir la neurodegeneración en ratones.

Los hallazgos podrían allanar el camino hacia una «vacuna neuronal» que detenga el daño a los nervios antes de que se propague.

«Si realmente queremos curar la enfermedad de Alzheimer y muchas otras enfermedades, tenemos que detener la enfermedad lo antes posible», afirmó el autor principal Roy Parker, distinguido profesor de bioquímica y director del Instituto BioFrontiers. «Estos estudios son un importante paso adelante para comprender por qué tau se acumula en las células y cómo podemos intervenir».

Se desperdició buena proteína.

Descubierto por primera vez hace 50 años, tau ayuda a las células cerebrales a mantener su forma y fijar moléculas importantes a su alrededor. Cuando no funciona correctamente, tau puede volverse tóxico y extenderse al cerebro, matando los nervios.

Este proceso ha creado más de dos docenas de enfermedades neurodegenerativas relacionadas llamadas «tauopatías». En el Alzheimer, que afecta a 7 millones de personas en Estados Unidos, la beta amiloide forma las placas que inician la propagación de los ovillos de tau.

«Cuando se trata a un paciente con Alzheimer, incluso si se puede eliminar por completo la placa amiloide del cerebro, a menudo es demasiado tarde porque la placa ya ha causado su daño y continúa propagándose», dijo Parker.

Algunas de las ‘tauopatías’ incluyen la encefalopatía traumática crónica (CTE), que a menudo se encuentra entre los jugadores de fútbol que sufren dolores de cabeza; y otras formas de demencia frontal, una enfermedad devastadora y rápidamente progresiva que provoca cambios de personalidad y pérdida de memoria en adultos de 40 años.

Alrededor de 1 de cada 1.000 niños que contraen sarampión desarrollarán una enfermedad mortal llamada panencefalitis esclerosante subaguda (PEES) entre seis y diez años después de la infección, anotó Parker.

«Eso es lo que más me asusta, porque mucha gente piensa que el sarampión no es gran cosa», dijo Parker.

Hasta la fecha, no existe ningún medicamento aprobado por la FDA para combatir la enfermedad. Pero el laboratorio de Parker y otros están avanzando hacia ese objetivo.

«Inyección» para células cerebrales

Estudios anteriores que observaron el tejido cerebral postmortem de pacientes con Alzheimer han encontrado que los agregados de tau incluyen proteínas anormales con cadenas inactivas de un aminoácido llamado serina.

Esto llevó al equipo de Parker a preguntarse si estas «poliserinas» de alguna manera estaban impulsando al león a mutar.

En una serie de experimentos descritos en el artículo de PNAS, él y sus estudiantes descubrieron que cuando la poliserina llega a una célula cerebral en desarrollo, puede hacer que la célula se desintegre, se apague y propague agregados tóxicos a otras neuronas como un virus.

También descubrieron que cuando los ratones con tendencia a las tauopatías tienen más poliserina en el vaso, enferman más rápido.

«En pruebas con neuronas humanas en un tubo de ensayo, moscas de la fruta, animales y células humanas, hemos demostrado que la sobreexpresión de poliserina aumenta la agregación de tau», dijo Parker. «La pregunta ahora es: ¿Cómo se aborda este proceso para prevenir o tratar enfermedades?»

En una estrategia inteligente, descrita en el artículo de Neuron, convirtieron la poliserina, que se siente naturalmente atraída por los agregados de tau, en una especie de caballo de Troya.

Administraron poliserina, combinada con una proteína diferente diseñada específicamente para descomponer los ovillos de tau, a ratones. Descubrieron que esto provocó un extraño fenómeno. disminuir de agregados de tau en el cerebro, redujo la producción de nuevas semillas de veneno de tau y redujo la ansiedad y los déficits de memoria en los animales.

«De hecho, si aplicamos esta estrategia a un ratón que está acostumbrado a aparearse con un león, es posible que no contraiga la enfermedad ni la ralentice», dijo Parker.

En trabajos futuros, su laboratorio espera comprender por qué aparece la poliserina y qué más funciona mal dentro de las células para convertir una leio benigna en una amenaza neurodegenerativa mortal.

Él imagina un día en que la investigación de su laboratorio pueda informar el desarrollo de tratamientos preventivos, administrados a personas propensas a desarrollar tauopatías mucho más temprano en el proceso de la enfermedad.

«El santo grial aquí sería un tratamiento seguro y económico que sea bien tolerado y que pueda administrarse a las personas que lo necesiten antes de que desarrollen síntomas», afirmó. «Comprender cómo el entorno celular afecta este proceso y cómo interrumpirlo es una parte importante para lograrlo».