Se aclara el mecanismo subyacente al daño similar al Alzheimer en el cerebro de los pacientes con síndrome de Down
Crédito: Unsplash/CC0 Public Domain
La esperanza de vida de las personas con síndrome de Down ha aumentado en las últimas décadas, gracias en gran parte al progreso en la atención al paciente y tratamiento Pero ahora que es posible sobrevivir hasta la quinta y sexta décadas de la vida, un número cada vez mayor de estas personas se ven afectadas por condiciones relacionadas con el envejecimiento, entre ellas, deficiencias en el pensamiento que están asociadas con la acumulación en el cerebro de proteínas atípicas más conocidas por su participación en enfermedad de alzhéimer
No está claro exactamente por qué los cambios similares al Alzheimer marcados por la acumulación de proteínas amiloides y tau dañinas ocurren en el cerebro en el síndrome de Down. Pero ahora, en una nueva investigación, los científicos de la Escuela de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple muestran que la eficiencia reducida de un sistema clave de transporte de proteínas es en parte la culpa. En análisis de tejido cerebral humano recolectado post-mortem, los investigadores encontraron que el llamado sistema complejo retrómero, que desempeña un papel fundamental en la eliminación de proteínas dañadas y degradadas de las neuronas en el cerebro, opera con solo alrededor del 50 por ciento de su eficiencia habitual. en pacientes con síndrome de Down. La reducción se vinculó específicamente con la acumulación de proteína tau patógena.
«La disminución en el transporte de proteínas a través del sistema retrómero se parece mucho a un embotellamiento de tráfico, en el que el transportador se detiene y provoca un retroceso importante. en la eliminación de las proteínas tau patológicas, dejando que se acumulen con el tiempo», explicó Domenico Pratic, MD, presidente de la Fundación Scott Richards North Star para la investigación del Alzheimer, profesor del Departamento de Ciencias Neurales, director del Centro de Alzheimer en Temple y investigador sobre el nuevo estudio.
«También encontramos que un factor importante que subyace a la acumulación de tau es la disminución de la actividad de la enzima catepsina-D, que reside dentro del complejo retrómero», agregó el Dr. Pratic. La catepsina-D normalmente actúa como un par de tijeras, cortando tau para facilitar su digestión y eliminación.
El estudio, publicado en línea en la revista Annals of Neurology, es el primero en conectar las reducciones en la eficiencia del sistema retromer y la actividad de la catepsina-D a la acumulación de tau patógena en el síndrome de Down. Los hallazgos son significativos porque sugieren que los cambios similares a los del Alzheimer no están estrictamente modulados por la copia adicional del cromosoma 21 humano que es característico del síndrome de Down. Aunque el cromosoma extra proporciona una copia adicional de un gen conocido como proteína precursora de amiloide (APP), que aumenta el riesgo de formación de placa amiloide, no todos los pacientes con síndrome de Down desarrollan demencia, lo que implica la participación de factores más allá de la genética.
Dra. Pratic y sus colegas primero midieron la extensión de la patología tau en el tejido cerebral de pacientes con síndrome de Down y luego evaluaron la relación entre los niveles de proteína del núcleo retromer y la cantidad de proteína tau patológica en individuos jóvenes y ancianos con síndrome de Down. Compararon además la actividad de la catepsina-D con la cantidad de patología tau en los mismos individuos.
Los análisis del equipo descubrieron una relación inversa entre la aparición de la patología tau en el síndrome de Down y los niveles de proteínas retroméricas y actividad de la catepsina-D. Además, las observaciones del equipo sugieren que los niveles reducidos de proteínas retrómeras en sujetos jóvenes con síndrome de Down preparan el escenario para el desarrollo de la patología tau más adelante en la vida.
«En general, nuestros datos identifican el complejo retrómero como un regulador clave de tau patógena en el síndrome de Down, con evidencia del desarrollo de la patología tau a una edad relativamente joven», dijo el Dr. Pratic.
Los resultados también identifican el sistema retromer como un nuevo objetivo prometedor para el tratamiento de Patología de la enfermedad de Alzheimer en pacientes con síndrome de Down. Ya se han desarrollado fármacos que se dirigen al sistema retrómero, como las pequeñas chaperonas. En trabajos futuros, el Dr. Pratic y sus colegas planean explorar estos posibles tratamientos en modelos animales que reproduzcan la mayoría de los aspectos del síndrome de Down observados en humanos.
«Usando estas terapias existentes, queremos ver si es posible revertir la placa amiloide y la acumulación patológica de tau en modelos animales», agregó el Dr. Pratic. «Si tenemos éxito, habremos creado una oportunidad emocionante para explorar tratamientos en pacientes humanos con síndrome de Down».
Explore más
La clasificación de proteínas en las neuronas defiende contra las enfermedades neurodegenerativas Más información: Mary Elizabeth Curtis et al, Association of Retromer Deficiency and Tau Pathology in Down Syndrome, Annals of Neurology (2022) . DOI: 10.1002/ana.26321 Información de la revista: Annals of Neurology
Proporcionado por Temple University Cita: Mecanismo subyacente al daño similar al Alzheimer en el cerebro de pacientes con Down síndrome dilucidado (2022, 16 de marzo) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-mechanism-underlying-alzheimer-like-brain-patients.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.