Una proteína supresora de tumores entorpece la memoria en el Alzheimer
"El principal hallazgo ha sido un mecanismo que falla y que está alterado en las neuronas durante el alzhéimer y en el que está directamente implicada PTEN", subraya el investigador del CSIC José Antonio Esteban, del Centro de Biología Molecular 'Severo Ochoa' (CSIC-Universidad Autónoma de Madrid), que ha dirigido la investigación. "Sabemos que la forma en la que aprendemos y memorizamos ocurre porque las neuronas se comunican entre sí y eso modifica las conexiones que hay entre las neuronas; es lo que llamamos plasticidad neuronal", prosigue Esteban, quien añade que lo que sucede en el alzhéimer es que dicha plasticidad "no funciona bien, precisamente, porque PTEN debilita las conexiones neuronales, las altera y entorpece su funcionamiento normal".
Los resultados aparecen publicados en el último número de la revista Nature Neuroscience. No obstante, fue en 2010 cuando se descubrió que PTEN es un supresor de tumores, es decir, una proteína que controla la formación de tumores y que protege frente a ella, explica el investigador.
"Se vio que tenía una función distinta, específica, en las neuronas; que participaba en los mecanismos de plasticidad neuronal, en los mecanismos normales, fisiológicos, cuando estamos aprendiendo algo o memorizando algo", apostilla.
Seis años después, los investigadores han descubierto que en el alzhéimer, "este mecanismo está exagerado, de modo que PTEN se dirige de forma excesiva y acaba debilitando la sinapsis e impidiendo que funcione normalmente". Tal y como explica Esteban, "es como enviar la proteína a la sinapsis con demasiada frecuencia o hacerlo de manera incorrecta, por lo que se impide que las conexiones neuronales se produzcan de forma correcta".
Este trabajo también ha permitido saber cómo la proteína llega a la sinapsis y lo que proponen los expertos es buscar la manera para impedir que eso ocurra.
El estudio se llevó a cabo con ratones que se podían modificar genéticamente para que desarrollasen la enfermedad y se comprobó que cuando se impedía que PTEN llegase a las sinapsis, se conseguía que estos no sufriesen la pérdida de memoria propia del transcurso normal de la enfermedad.
"Al menos en ratones, esto funciona y este trabajo propone, en cierto modo, una estrategia para ver cómo abordar el problema, no obstante, para que que esto tenga aplicación clínica en humanos hay dos dificultades que tenemos que subsanar", advierte Esteban.
El trabajo en ratones consistió en inocular una molécula que impedía que PTEN llegase a la sinapsis. Esto se hizo directamente en el cerebro, lo cual es "tremendamente invasivo", por lo que el primer reto es, en palabras experto, modificar las propiedades de la molécula de forma que no haya que inocularla de forma directa en el cerebro, sino que se pueda administrar de forma sistémica por vía intravenosa, por ejemplo, y que llegue de forma natural al cerebro. "Es necesario cambiar las propiedades químicas de la molécula y para ello estamos en colaboración con grupos de química médica para ver si se puede modificar la molécula de forma que se pueda administrar de una forma más segura", destaca.
El siguiente "gran reto" es el diagnostico precoz. "Conseguir el diagnóstico antes de que aparezcan los síntomas cognitivos de la enfermedad, conseguir marcadores que nos alerten de que el alzhéimer está empezando aunque no podamos verlo todavía y empezar con la terapia en ese momento", concluye Esteban.
Células madre
Científicos de la Universidad de Sevilla y del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS) han demostrado que las células madre dependen de un metabolismo esencialmente anaerobio e independiente de las mitocondrias.
Hasta ahora, se sabía que las células madre del cerebro humano vivían en condiciones de muy bajo oxígeno y, por tanto, se sospechaba que utilizaban poco las mitocondrias. El hallazgo que ahora publica la revista EMBO Reports permite distinguir las células madres neurales de otras células del cerebro como las neuronas o los oligodendrocitos, que sí dependen fuertemente de un correcto funcionamiento de las mitocondrias y por consiguiente de un metabolismo oxidativo y aerobio.
"Mejorar nuestro conocimiento sobre las células madre específicas de tejido, nos permitirá optimizar los protocolos para controlar el comportamiento de las células madre neurales en cultivo, lo que facilitará enormemente su utilización para estrategias de terapia celular en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas del tipo del párkinson o alzhéimer", explica Ricardo Pardal. El Grupo de Investigación de Fisiopatología de Células Madre Neurales, en colaboración con otros grupos del IBiS, ha empleado la eliminación específica de una proteína esencial de las mitocondrias en todas las células de un ratón. Previamente, este grupo de científicos había generado este ratón transgénico al que le falta una proteína mitocondrial esencial y que por tanto no tiene mitocondrias funcionales, siendo una herramienta excelente para estudiar la importancia de estos orgánulos en los distintos tipos celulares.
Artículo publicado en Nature
Artículo publicado en EMBO Reports
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