Científicos identifican las células cerebrales más vulnerables a la enfermedad de Alzheimer
Crédito: CC0 Public Domain
Un gran misterio en la investigación de la enfermedad de Alzheimer es por qué algunas células cerebrales sucumben a la progresiva patología de la enfermedad años antes de que aparezcan los primeros síntomas, mientras que otras parecen impermeables a la degeneración que los rodea hasta las etapas finales de la enfermedad.
Ahora, en un estudio publicado el 10 de enero de 2021 en Nature Neuroscience, un equipo de biólogos moleculares y neuropatólogos del Instituto de Neurociencias Weill de UC San Francisco ha unido fuerzas para identificar por primera vez las neuronas que se encuentran entre las primeras víctimas de la enfermedad acumulando «marañas» tóxicas y muriendo antes que las células vecinas.
«Sabemos qué neuronas son las primeras en morir en otras enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson y la ELA, pero no en el Alzheimer», dijo el codirector el autor Martin Kampmann, Ph.D., profesor asociado en el Instituto de Enfermedades Neurodegenerativas de la UCSF e investigador de Chan Zuckerberg Biohub. «Si entendiéramos por qué estas neuronas son tan vulnerables, tal vez podríamos identificar intervenciones que podrían hacerlas, y el cerebro en general, más resistentes a la enfermedad».
Los investigadores de Alzheimer han estudiado durante mucho tiempo por qué ciertas células son más propensos a producir los enredos tóxicos de la proteína conocida como tau, cuya propagación a través del cerebro provoca la muerte celular generalizada y la consiguiente pérdida progresiva de memoria, demencia y otros síntomas. Pero los investigadores no han analizado de cerca si todas las células son igualmente vulnerables a los efectos tóxicos de estas acumulaciones de proteínas.
«La creencia en el campo ha sido que una vez que estas proteínas basura están allí, siempre se acaba el juego». ‘ para la célula, pero nuestro laboratorio ha descubierto que ese no es el caso», dijo Lea Grinberg, MD, la otra autora principal del estudio, profesora asociada y profesora de la Fundación John Douglas French para el Alzheimer en el Centro de Memoria y Envejecimiento de la UCSF. «Algunas células terminan con altos niveles de tau enredados en la progresión de la enfermedad, pero por alguna razón no mueren. Se ha convertido en una cuestión apremiante para nosotros comprender los factores específicos que hacen que algunas células sean selectivamente vulnerables a la patología de Alzheimer. , mientras que otras células parecen capaces de resistirlo durante años, si no décadas».
Para identificar neuronas selectivamente vulnerables, los investigadores estudiaron tejido cerebral de personas que habían muerto en diferentes etapas de la enfermedad de Alzheimer, obtenido de la UCSF Neurodegenerative Disease Brain Bank y el Brazilian BioBank for Aging Studies, un recurso único cofundado por Grinberg. El biobanco con sede en São Paulo recolecta muestras de tejido de una amplia población de personas fallecidas, incluidas muchas sin un diagnóstico neurológico cuyos cerebros, sin embargo, muestran signos de enfermedad neurodegenerativa en etapa muy temprana, que de otro modo es muy difícil de estudiar en humanos.
Primero, dirigido por el laboratorio Kampmann MD/Ph.D. estudiante Kun Leng y Ph.D. estudiante Emmi Li, coautores del estudio, el equipo estudió tejido de 10 cerebros de donantes utilizando una técnica llamada secuenciación de ARN de núcleo único, que les permitió agrupar neuronas según patrones de actividad genética. En una región del cerebro llamada corteza entorrinal, una de las primeras áreas atacadas por el Alzheimer, los investigadores identificaron un subconjunto particular de neuronas que comenzó a desaparecer muy temprano en la enfermedad. Más adelante en el curso de la enfermedad, los investigadores encontraron que un grupo similar de neuronas también fueron las primeras en morir cuando la degeneración alcanzó la circunvolución frontal superior del cerebro.
En ambas regiones, estas células vulnerables se distinguieron por su expresión de una proteína llamada RORB. Esto permitió a los investigadores del laboratorio de neuropatología de Grinberg, dirigidos por la exgerente de laboratorio Rana Eser, examinar las neuronas que expresan RORB con más detalle en el tejido cerebral de una cohorte más grande de 26 donantes. Utilizaron técnicas de tinción histológica para examinar el destino de las células tanto de individuos sanos como de aquellos con alzhéimer en etapa temprana y tardía. Este trabajo validó que las neuronas que expresan RORB, de hecho, mueren temprano en la enfermedad y también acumulan ovillos de tau antes que las neuronas vecinas que no expresan RORB.
«Estos hallazgos respaldan la opinión de que la acumulación de tau es un impulsor crítico de la neurodegeneración, pero también sabemos por otros datos del laboratorio de Grinberg que no todas las células que acumulan estos agregados son igualmente susceptibles», dijo Leng, quien planea continuar estudiando los factores subyacentes a la vulnerabilidad selectiva de las neuronas RORB usando CRISPR- tecnología basada en la tecnología desarrollada por el laboratorio de Kampmann.
No está claro si la RORB en sí causa la vulnerabilidad selectiva de las células, dijeron los investigadores, pero la proteína proporciona un nuevo y valioso «mango» molecular para que estudios futuros comprendan qué hace estas células sucumben a la patología del Alzheimer y cómo su vulnerabilidad podría revertirse.
«Nuestro descubrimiento de un identificador molecular para estas células selectivamente vulnerables nos da la oportunidad de s estudiar en detalle exactamente por qué sucumben a la patología tau y qué se podría hacer para hacerlos más resistentes», dijo Leng. «Este sería un enfoque totalmente nuevo y mucho más específico para desarrollar terapias para retrasar o prevenir la propagación de la enfermedad de Alzheimer».
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Una nueva forma de proteína de Alzheimer encontrada en el líquido cefalorraquídeo indica el estadio de la enfermedad Más información: Caracterización molecular de neuronas selectivamente vulnerables en la enfermedad de Alzheimer, Nature Neuroscience (2021). DOI: 10.1038/s41593-020-00764-7 , www.nature.com/articles/s41593-020-00764-7 Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por la Universidad de California, San Francisco Cita: Los científicos identifican las células cerebrales más vulnerables a la enfermedad de Alzheimer (11 de enero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-scientists-brain-cells- vulnerable-alzheimer.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.