Un corazón débil hace que el cerebro sufra

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Los problemas cardíacos provocan una actividad genética perturbada en el centro de la memoria del cerebro, de donde surgen los déficits cognitivos. Investigadores del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE), el Centro Médico Universitario de Gttingen (UMG) y el Centro Alemán de Investigación Cardiovascular (DZHK) llegan a esta conclusión basándose en estudios de laboratorio. Consideran que han encontrado una posible causa del aumento del riesgo de demencia en personas con problemas cardíacos. En ratones, un fármaco específico que se sabe que afecta la actividad de los genes alivió los déficits mentales. Los expertos involucrados ven estos resultados como enfoques potenciales para las terapias. Los datos del estudio se publican en la revista científica EMBO Molecular Medicine.

En Alemania, alrededor de cuatro millones de personas padecen insuficiencia cardíaca: el músculo cardíaco es demasiado débil para bombear suficiente sangre por el cuerpo y, por lo tanto, está anormalmente agrandado. Como resultado, la condición física y la calidad de vida se ven afectadas. Además, las personas afectadas tienen un mayor riesgo de desarrollar demencia. «Las personas con problemas cardiológicos e insuficiencia cardíaca en particular pueden experimentar déficits cognitivos notables y un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer. Las posibles razones incluyen un suministro de sangre deficiente al cerebro y una disfunción del hipocampo, que es el centro de control de la memoria», explicó Andr Fischer, líder del grupo de investigación en la sede de Gttingen del DZNE y profesor del Departamento de Psiquiatría y Psicoterapia de la UMG. «Sin embargo, faltan terapias para tratar eficazmente los déficits cognitivos en personas con problemas cardíacos. Esto se debe a que no está completamente claro qué deficiencias se desencadenan en las neuronas. Hasta ahora no había datos al respecto».

Células estresadas

Ahora, un equipo dirigido por el Prof. Andr Fischer y el Prof. Karl Toischer (Clínica de Cardiología y Neumología de la UMG y el sitio de Gttingen de DZHK) presenta hallazgos sobre este tema por primera vez. Los investigadores observaron en ratones que se desarrollaba una actividad genética alterada en el hipocampo como resultado de problemas cardíacos. «En las pruebas de memoria, los ratones con insuficiencia cardíaca se desempeñaron significativamente peor que sus compañeros sanos», explicó Fischer. «Luego examinamos las neuronas del hipocampo. En los ratones con insuficiencia cardíaca, encontramos un aumento de las vías de estrés celular y una actividad genética alterada en las neuronas».

Tight Windings

El genoma de un ratón y también de humanos comprende alrededor de 20.000 genes. En cualquier celda dada, sin embargo, solo una parte de ellas está activa, encendida, por así decirlo. No se trata de un mero estado de encendido o apagado: la actividad puede ser fuerte o menos fuerte. Esto depende, entre otras cosas, de qué tan apretado esté enrollado el ADN (la molécula similar a un hilo que lleva el genoma) y qué tan accesibles sean los genes que contiene. Tanto en ratones como en humanos, el ADN tiene más de un metro de largo. Pero en una célula, la molécula está tan apretada que cabe en el núcleo. «Los genes solo pueden estar activos si son accesibles para la maquinaria de la célula. Para este fin, el ADN debe enrollarse un poco más suelto en los sitios relevantes. Esto es similar a una bola de hilo con bucles que sobresalen». dijo Fischer. En el estudio actual, se encontró que el ADN estaba más apretado en las neuronas de ratones con problemas cardíacos que en compañeros sanos. Por lo tanto, varios genes importantes para la función del hipocampo estaban menos activos que en ratones sanos.

Un fármaco mejoró la memoria

Los científicos identificaron los cambios químicos en las histonas como la causa del devanado apretado. Las histonas son proteínas especiales: el ADN las envuelve, como el hilo alrededor de un carrete de hilo. El grupo de investigación de Fischer ha estado estudiando las histonas y otros jugadores que influyen en la actividad de los genes durante bastante tiempo, en la jerga técnica se les llama mecanismos epigenéticos. En este contexto, los investigadores también están investigando medicamentos. En estudios anteriores, pudieron demostrar que el medicamento contra el cáncer vorinostat puede aliviar los problemas de memoria relacionados con la edad y los relacionados con la genética en ratones. Actualmente, vorinostat está siendo investigado para la terapia de personas con Alzheimer en un ensayo clínico de la DZNE. En el estudio actual, los científicos trataron ratones con insuficiencia cardíaca con este medicamento. Encontraron que la capacidad de bombeo del corazón no cambió significativamente, pero el rendimiento de la memoria mejoró.

Cooperación interdisciplinaria

«Se ha demostrado que Vorinostat actúa sobre las histonas y, por lo tanto, sobre la actividad de los genes. Nuestro estudio por lo tanto, proporciona pistas iniciales sobre los procesos moleculares que contribuyen a la disfunción cognitiva después de los problemas cardíacos, e indica enfoques potenciales para la terapia», comentó Fischer sobre los resultados. «Sin embargo, el hecho es que aún no entendemos por qué, como resultado de la insuficiencia cardíaca, se altera la actividad genética en el hipocampo. ¿Cuál es el papel del suministro deficiente de sangre al cerebro? ¿El corazón con problemas libera sustancias que afectan ¿Las histonas? Tenemos la intención de investigar esto en pacientes con problemas cardíacos. Al igual que con nuestro estudio actual, en el que participaron expertos de la neurociencia y la investigación cardíaca, nuestro objetivo es abordar estas preguntas de una manera interdisciplinaria».

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La liberación de hierro puede contribuir a la muerte celular en la insuficiencia cardíaca Más información: Md Rezaul Islam et al, La expresión génica epigenética vincula la insuficiencia cardíaca con el deterioro de la memoria, EMBO Molecular Medicine (2021) ). DOI: 10.15252/emmm.201911900 Información de la revista: EMBO Molecular Medicine

Proporcionado por el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas Cita: Un corazón débil hace que el cerebro sufra (2021) , 26 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-weak-heart-brain.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.