Los investigadores descubren una nueva forma de monitorear y prevenir el deterioro de las células nerviosas después de una lesión cerebral traumática
En un nuevo estudio, publicado hoy en línea en Cell, los investigadores descubrieron una nueva forma de prevenir el deterioro de las células nerviosas del cerebro después de una lesión, que también reveló un posible vínculo mecánico entre TBI y EA. Crédito: University Hospitals/The Pieper Lab
Los golpes o sacudidas violentos en la cabeza pueden causar una lesión cerebral traumática (TBI), y actualmente hay alrededor de cinco millones de personas en los EE. UU. que viven con algún tipo de discapacidad crónica después de sufrir una TBI. Incluso en una forma leve, la TBI puede provocar el deterioro de las células nerviosas de por vida asociado con una amplia gama de afecciones neuropsiquiátricas. Lamentablemente, no existen medicamentos para proteger las células nerviosas después de una lesión. Detrás del envejecimiento y la genética, la lesión cerebral traumática es la tercera causa principal de la enfermedad de Alzheimer (EA), pero aún no se comprende el vínculo entre estas dos afecciones.
En un nuevo estudio, publicado hoy en línea en Cell, los investigadores descubrieron una nueva forma de evitar que las células nerviosas del cerebro se deterioren después de una lesión, lo que también reveló un posible vínculo mecánico entre la TBI y la EA. Su descubrimiento también arrojó un nuevo biomarcador sanguíneo de la degeneración de las células nerviosas después de una lesión, lo cual es significativo porque existe una necesidad urgente de biomarcadores sanguíneos basados en mecanismos que puedan diagnosticar la LCT y clasificar su gravedad.
Antes de este estudio , se había informado previamente que una pequeña proteína en las células nerviosas, llamada tau, fue modificada por un proceso químico llamado acetilación en los cerebros post-mortem de pacientes con AD. Pero no se entendió cómo se produjo esta modificación, así como su papel en el proceso de la enfermedad.
«Normalmente, tau funciona en las células nerviosas para mantener la estructura adecuada del axón, que es la célula nerviosa extensión requerida para que las células nerviosas se comuniquen entre sí», dijo Andrew A. Pieper, MD, Ph.D., autor principal del estudio, investigador del Harrington Discovery Institute (HDI) y director del Centro de Neuroterapia HDI en los Hospitales Universitarios (UH ), Presidente Morley-Mather en Neuropsiquiatría en UH, Director del Núcleo de Terapéutica Traslacional del Centro de Investigación de la Enfermedad de Alzheimer de Cleveland e Investigador de Investigación Geriátrica, Atención Clínica y Educativa (GRECC) de VA. «Dada la relación entre la EA y la LCT, nos preguntamos si la tau acetilada elevada (ac-tau) también podría ocurrir en la LCT y, de ser así, si esto podría proporcionar una plataforma experimental para estudiar su papel potencial en el deterioro de las células nerviosas».
Dra. El laboratorio de Pieper descubrió que la ac-tau aumentaba rápidamente en múltiples formas de TBI en ratones y ratas, y persistía de forma crónica cuando no se trataba la degeneración de las células nerviosas. También demostraron que el aumento de act-tau en el cerebro humano con AD se exacerbó aún más cuando el paciente con AD también tenía antecedentes de TBI.
«Nuestra investigación mostró que después de que aumenta act-tau, una estructura específica en la unión del cuerpo de la célula nerviosa y su axón, llamado segmento inicial del axón, se rompe», explicó Min-Kyoo Shin, Ph.D., coautor del estudio. «Como resultado, tau ya no está secuestrado adecuadamente en los axones. Esto conduce a la degeneración axonal, seguida de un deterioro neurológico».
El equipo probó las intervenciones terapéuticas después de la LCT en cada uno de los tres puntos nodales en el nuevo vía de señalización que identificaron como la que conduce a un aumento de ac-tau de las células nerviosas después de la lesión. Usando medicamentos conocidos o medicamentos experimentales, vieron que los tres puntos brindaban una oportunidad terapéutica efectiva.
Sorprendentemente, descubrieron que dos medicamentos aprobados por la FDA de la clase AINE (medicamentos antiinflamatorios comúnmente utilizados como analgésicos) , salsalato y diflunisal, fueron potentes neuroprotectores después de TBI en ratones. En relación con todos los demás AINE y distintos de su propiedad antiinflamatoria, estos dos medicamentos inhiben la enzima acetiltransferasa en las células nerviosas que agrega el grupo acetilo a la proteína tau después de una lesión cerebral.
Luego, examinaron más de siete millones de registros de pacientes y se enteró de que el uso de salsalato o diflunisal se asoció con una menor incidencia de EA y TBI diagnosticada clínicamente, en comparación con el uso de aspirina en otros pacientes durante el mismo período de tiempo. El efecto protector fue más fuerte en el diflunisal y el salsalato, lo que se correlaciona con la potencia superior del diflunisal para inhibir la enzima acetiltransferasa, en relación con el salsalato. La aspirina AINE se usó como grupo de comparación porque no inhibe la acetiltransferasa.
Por último, debido a que la proteína tau se difunde libremente desde el cerebro hacia la sangre, los investigadores examinaron si la act-tau también podría estar elevada en la sangre después de TBI. En ratones, encontraron que los niveles sanguíneos de act-tau se corresponden estrechamente con los niveles cerebrales, y que los niveles sanguíneos vuelven a la normalidad cuando los ratones son tratados con terapias que reducen la act-tau cerebral y, por lo tanto, protegen las células nerviosas. Es importante destacar que también encontraron que act-tau aumentaba significativamente en la sangre de pacientes humanos con TBI.
«Este trabajo tiene una serie de implicaciones clínicas potenciales», explicó Edwin Vzquez-Rosa, Ph.D., co-primer autor del estudio. «Primero, muestra que los medicamentos salsalato y diflunisal brindan una actividad neuroprotectora previamente no identificada por este nuevo mecanismo, y que en el curso de la prescripción de estos medicamentos para indicaciones tradicionales, los pacientes también parecen estar relativamente protegidos contra el desarrollo de afecciones neurodegenerativas. En consecuencia, estos medicamentos también puede ayudar a proteger a los pacientes con TBI de desarrollar EA. Finalmente, nuestro trabajo proporciona un nuevo biomarcador sanguíneo de neurodegeneración en el cerebro después de una TBI que podría aprovecharse para clasificar la gravedad y la progresión del deterioro de las células nerviosas después de la lesión».
Robert A. Bonomo, MD, jefe de personal adjunto del Sistema de atención médica VA Northeast Ohio y profesor de la Facultad de medicina Case Western Reserve agregó: «Muchos de nuestros pacientes sufren de TBI o AD. Estos importantes hallazgos tendrán un tremendo impacto a largo plazo». impacto en nuestra población de veteranos».
Los próximos pasos en la investigación implican una mayor investigación de la aplicabilidad de act-tau como un bioma rker en enfermedades neurodegenerativas y la utilidad potencial del diflunisal o el salsalato como medicamentos neuroprotectores para las personas, así como un estudio más profundo de los mecanismos por los cuales la act-tau provoca el deterioro de las células nerviosas.
Explorar más
El equipo encuentra una estrategia para proteger el cerebro en desarrollo del estrés prenatal en ratones Más información: Shin, M, Vzquez-Rosa, E., et al. La reducción de tau acetilada es neuroprotectora en lesiones cerebrales. Célula. DOI: 10.1016/j.cell.2021.03.032. Información de la revista: Cell
Proporcionado por University Hospitals Cleveland Medical Center Cita: Los investigadores descubren una nueva forma de monitorear y prevenir el deterioro de las células nerviosas después de una TBI (2021, 13 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-nerve-cell-deterioration-tbi.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.