El fibrinógeno de la proteína del plasma sanguíneo interactúa directamente con las células nerviosas para causar inflamación cerebral
David Lominadze, PhD, profesor de cirugía y farmacología y fisiología molecular en la Facultad de Medicina Morsani de University of South Florida Health (USF Health), investiga cómo los cambios microvasculares inducida por la neuroinflamación puede dañar la cognición, incluida la memoria a corto plazo. Crédito: USF Health/Universidad del Sur de Florida
Las enfermedades neuroinflamatorias, incluida la enfermedad de Alzheimer y las lesiones cerebrales traumáticas, se han relacionado con los depósitos de una proteína resistente conocida como fibrina, derivada del factor de coagulación sanguínea fibrinógeno. Estos depósitos de fibrina en forma de malla ocurren fuera de los vasos sanguíneos en el cerebro, lo que contribuye a la muerte de ciertas células del sistema nervioso central (neuronas) que eventualmente conduce a problemas de memoria.
Ahora, por primera vez, un equipo de la Facultad de Medicina Morsani de la Universidad de South Florida Health (USF Health) informa que antes de que el fibrinógeno soluble se convierta en moléculas de fibrina insolubles que pueden acumularse de manera adversa, puede conectarse directamente con las neuronas y causar una reacción inflamatoria dañina. Los investigadores descubrieron además que el fibrinógeno se une específicamente a dos receptores de fibrinógeno en la superficie de las neuronas: la proteína priónica celular (PrPC) y la molécula de adhesión intracelular-1 (ICAM-1).
Su estudio preclínico se publicó el 1 de septiembre. 18 en una edición especial titulada «Prions and Prion-Like Mechanisms in Disease and Biological Function» en MDPI-Biomolecules.
Los hallazgos tienen implicaciones para identificar terapias dirigidas para ayudar a prevenir o detener la neurodegeneración en la enfermedad de Alzheimer, traumática lesión cerebral u otras enfermedades neuroinflamatorias crónicas asociadas con permeabilidad vascular anormal (fuga) en el cerebro.
«El fibrinógeno es uno de los culpables pasados por alto involucrados en los procesos de neurodegeneración y la pérdida de memoria resultante», dijo el investigador principal David Lominadze, Ph.D., profesor de cirugía, farmacología y fisiología molecular de USF Health. «Nuestro estudio muestra que el fibrinógeno no es solo un marcador (indicador biológico) de la inflamación, sino que puede ser la causa de la inflamación en el cerebro».
El fibrinógeno es una proteína que se produce naturalmente en el hígado y viaja por el torrente sanguíneo. a otros órganos y tejidos. Fuera de los vasos sanguíneos, la enzima trombina convierte el fibrinógeno en fibrina durante la formación de coágulos de sangre, lo que desempeña un papel clave en la cicatrización de heridas.
Dr. El laboratorio de Lominadze se enfoca en comprender los cambios moleculares que afectan la circulación de la sangre en los vasos sanguíneos más pequeños del cuerpo, incluido cómo los cambios microvasculares inducidos por la inflamación pueden dañar la cognición, en particular la memoria a corto plazo.
Interacciones de la proteína del plasma sanguíneo fibrinógeno (Fg) con su Los receptores, la proteína priónica celular (PrPc) y la molécula de adhesión intercelular-1 (ICAM-1), en la superficie de las neuronas se muestran con puntos rojos usando un método llamado ensayo de ligadura de proximidad (PLA). La presencia de puntos rojos indica interacción de la proteína diana con su receptor. Los núcleos neuronales se muestran en azul. Crédito: Laboratorio David Lominadze, USF Health
Dr. Lominadze y otros han demostrado que la enfermedad inflamatoria está asociada con una mayor concentración de fibrinógeno en la sangre, una mayor generación de radicales libres potencialmente dañinos, activación de células neuronales y permeabilidad microvascular. En estudios previos que usaron su modelo de ratón para lesiones cerebrales traumáticas de leves a moderadas, el grupo del Dr. Lominadze informó que el fibrinógeno después de cruzar la pared vascular se acumulaba en los espacios entre los microvasos y los astrocitos (otro tipo de célula cerebral que conecta los vasos y las neuronas) y activaba el astrocitos Esta activación coincidió con un aumento de la neurodegeneración y una reducción de la memoria a corto plazo.
En este último estudio, los investigadores de USF Health probaron si el fibrinógeno, además de interactuar con los astrocitos, podría conectarse directamente con las neuronas, las células nerviosas críticas para transportar información a lo largo del cuerpo humano y coordinando todas las funciones necesarias de la vida.
Trataron con fibrinógeno neuronas sanas de cerebro de ratón cultivadas en una placa de Petri. El fibrinógeno aumentó la muerte de estas neuronas, un proceso que no estuvo influenciado por la presencia o ausencia de un inhibidor de trombina que impidiera la conversión de fibrinógeno en fibrina. El hallazgo sugiere que el fibrinógeno soluble y, en etapas posteriores, la fibrina pueden tener efectos tóxicos similares en las neuronas.
Además, el bloqueo de la función de los receptores de fibrinógeno PrPC e ICAM-1 en la superficie de las neuronas (esencialmente evita que el fibrinógeno se una estrechamente a estos receptores) redujo las reacciones inflamatorias que resultaron en neurodegeneración.
«El estudio reveló que una interacción entre el fibrinógeno y las neuronas indujo un aumento en la expresión de la citocina proinflamatoria interleucina-6 (IL-6), aumento del daño oxidativo , y muerte neuronal, en parte debido a su asociación directa (contacto) con PrPC neuronal e ICAM-1», escribieron los autores del estudio.
Se necesita más investigación. Pero en conjunto, el estudio USF Health sugiere que los problemas de memoria a corto plazo derivados de enfermedades neurodegenerativas con inflamación subyacente pueden aliviarse con varias intervenciones, dijo el Dr. Lominadze. Estos incluyen «reducir la inflamación general, disminuir la concentración de fibrinógeno en la sangre al reducir la síntesis de fibrinógeno y bloquear la unión del fibrinógeno a sus receptores neuronales», dijo.
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Menos cicatrices en el sistema nervioso central Más información: Nurul Sulimai et al, The Effects of Fibrinogen’s Interactions with Its Neuronal Receptors, Intercell Adhesion Molecule-1 and Cellular Prion Protein , Biomoléculas (2021). DOI: 10.3390/biom11091381 Proporcionado por la Universidad del Sur de Florida Cita: El fibrinógeno de la proteína del plasma sanguíneo interactúa directamente con las células nerviosas para causar inflamación cerebral (8 de noviembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress. com/news/2021-11-blood-plasma-protein-fibrinogen-interacts.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.