Investigadores investigan el papel de un gen asociado con la enfermedad de Alzheimer en las células inmunitarias del cerebro
Crédito: CC0 Public Domain
Cuando las células inmunitarias se mueven por todo el cerebro, actúan como la primera línea de defensa contra virus, materiales tóxicos y neuronas dañadas, acelerando para limpiarlos.
Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana han estado investigando cómo estas células inmunitarias de la microglía cerebral se relacionan con una mutación genética descubierta recientemente en pacientes con enfermedad de Alzheimer. Publicaron sus hallazgos hoy en Science Advances.
El estudio, dirigido por Hande Karahan, Ph.D., becario postdoctoral en genética médica y molecular, y Jungsu Kim, Ph.D., P. Michael Conneally, profesor de genética médica y molecular, descubrió que la eliminación del gen llamado ABI3 aumentaba significativamente la acumulación de placa beta-amiloide en el cerebro y disminuía la cantidad de microglía alrededor de las placas.
«Este estudio puede proporcionar más información sobre la comprensión de la funciones clave de la microglía que contribuyen a la enfermedad y ayudan a identificar nuevos objetivos terapéuticos», dijo Karahan. Karahan basó su investigación en un estudio de genética humana de más de 85,000 personas, menos de la mitad eran pacientes de Alzheimer que identificaron la mutación en el gen ABI3. Los investigadores concluyeron que esta mutación aumentaba el riesgo de aparición tardía de la enfermedad de Alzheimer.
«Sin embargo, no se investigó la función del gen ABI3 en el cerebro o cómo este gen afecta la función de la microglía», dijo Karahan, un hecho que condujo a su investigación. El equipo eliminó el gen ABI3 de un modelo de ratón con enfermedad de Alzheimer y probó las funciones del gen en microglía en cultivos celulares. En el modelo de ratón, observaron mayores niveles de placas e inflamación en el cerebro y signos de disfunción sináptica, características asociadas con los déficits de aprendizaje y memoria de la enfermedad.
Además, Karahan dijo que la eliminación del gen perjudicó el movimiento de microglía. Las células inmunitarias no pueden acercarse a las placas para tratar de eliminar las proteínas. Las placas de amiloide se encuentran comúnmente en los cerebros de pacientes con Alzheimer; Las proteínas beta amiloides se agrupan y forman placas, que destruyen las conexiones de las células nerviosas.
«Nuestro estudio proporciona la primera evidencia funcional in vivo de que la pérdida de la función ABI3 puede aumentar el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer al afectar la beta amiloide acumulación y neuroinflamación», dijo Karahan.
Durante los últimos años, Karahan se ha basado en su investigación sobre la enfermedad de Alzheimer. En 2019, Karahan recibió la beca en memoria de Sarah Roush para la investigación de la enfermedad de Alzheimer, establecida por el Centro de Investigación de la Enfermedad de Alzheimer de Indiana y financiada mediante una generosa donación de James y Nancy Carpenter y una contribución equivalente del Instituto de Investigación de Neurociencias Stark, donde Karahan lleva a cabo su investigación.
Karahan y Kim recibieron tres subvenciones separadas para apoyar esta investigación del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento, la rama de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) para la investigación del Alzheimer, lo que resultó en $7.8 millones durante los próximos cinco años.
«Una subvención financiará la creación de un modelo de ratón que nos permitirá eliminar el gen ABI3 en cualquier tipo de célula del cuerpo, como la microglia cerebral y las células inmunitarias periféricas», dijo Kim. «Una vez que validemos este nuevo modelo, lo pondremos a disposición de otros en la comunidad de investigación para que lo usen en sus propias investigaciones».
Las otras subvenciones financiarán modelos adicionales de ratones y células para que el equipo investigar más a fondo cómo el gen ABI3 en la microglía afecta las patologías de la enfermedad de Alzheimer, así como financiar técnicas de última generación, incluidas imágenes cerebrales utilizando el escáner Bruker BioSpec 9.4T PET-MRI, ubicado en el Roberts Translational Imaging Facility en Stark Neurosciences Research Institute.
Cada uno de estos proyectos tiene el objetivo final de identificar objetivos farmacológicos para el tratamiento de la enfermedad, dijeron Karahan y Kim. El equipo colaborará con el Centro de Habilitación de TaRget para Acelerar el Desarrollo de la Terapia para la Enfermedad de Alzheimer (TREAT-AD) de la Facultad de Medicina de IU-Purdue.
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Los científicos descubren la firma genética responsable de la microglía devoradora de placa en la enfermedad de Alzheimer Más información: Hande Karahan et al, La eliminación del locus del gen Abi3 exacerba las características neuropatológicas de la enfermedad de Alzheimer en un modelo de ratón de amiloidosis A, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abe3954 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Facultad de medicina de la Universidad de Indiana Cita: Los investigadores investigan el papel del gen asociado con la enfermedad de Alzheimer en el cerebro células inmunes (2021, 6 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-role-gene-alzheimer-disease-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.