Los resultados de un nuevo estudio sugieren que mejorar el tráfico de proteínas celulares en las células cerebrales ofrece posibilidades para nuevos tratamientos e incluso para la prevención de la enfermedad de Alzheimer.
Los investigadores descubrieron que un compuesto que mejora el transporte de proteínas dentro de las células reduce la producción de precursores de dos proteínas implicadas en la muerte de las células cerebrales.
El daño y la destrucción de las células cerebrales subyace a esta forma común de demencia.
El trastorno afecta a más de 5 millones de estadounidenses. Causa pérdida de la memoria, el pensamiento, la búsqueda de habilidades y el razonamiento, y otros problemas debilitantes. La enfermedad tiende a empeorar con el tiempo. El envejecimiento es un factor de riesgo importante.
El tejido cerebral de las personas con enfermedad de Alzheimer muestra aglomeración de dos tipos de proteínas. Una, la beta amiloidea, se acumula fuera de las células cerebrales; la otra, llamada proteína Tau, se acumula dentro de las células. Se cree que ambas proteínas tóxicas causanmuerte de células cerebrales vista en la enfermedad de Alzheimer.
Investigaciones recientes sugieren que estas proteínas se acumulan debido a un defecto en el sistema que transporta proteínas dentro de la célula. Las proteínas se envían en paquetes unidos a la membrana, llamados endosomas.
El sistema que los transporta alrededor de la célula es la red endosómica. Para que las proteínas se procesen, eliminen o reciclen adecuadamente, este sistema debe funcionar correctamente.
En el nuevo estudio publicado esta semana, el equipo de investigación dirigido por UW Medicine utilizó células cerebrales humanas creadas a partir de células madre. Los resultados mostraron que un compuesto que aumenta la función de la red endosómica reduce significativamente la producción de beta amiloide yprecursor de la proteína Tau. El estudio se publicará en línea el 1 de marzo en la revista Informes de células madre .
La autora principal es Jessica Young, profesora asistente de patología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en Seattle. Es miembro del Instituto de Medicina de Células Madre y Medicina Regenerativa de la Universidad de Washington.
Señaló que los hallazgos sugieren que atacar defectos en la red endosómica, mediante el descubrimiento de medicamentos u otras terapias, como la terapia génica, puede ser una estrategia prometedora contra la enfermedad de Alzheimer.
En el estudio, Young y sus colegas obtuvieron células de la piel de pacientes con enfermedad de Alzheimer y de pacientes que no tenían signos de demencia. Debido a que todas las células de una persona comparten el mismo genoma, las células de la piel de pacientes con Alzheimer contendrían el mismomutaciones genéticas que afectan las células cerebrales de los pacientes.
Luego, los investigadores "restablecen" las células de la piel al reprogramarlas para que actúen como células madre. Estas células, llamadas células madre pluripotentes inducidas, son capaces de convertirse en cualquier tipo de célula.
Young y sus colegas pudieron crear neuronas que tenían la misma composición genética que los pacientes de los que habían recogido muestras de piel.
Las células cultivadas en laboratorio de los pacientes con Alzheimer tendrían la misma tendencia a generar la cantidad excesiva de beta amiloide y el precursor de la proteína Tau que se observa en las células cerebrales de las personas con el trastorno. Esto hizo posible que los investigadores pudieranmedir la producción de proteína beta amiloide y Tau en estas neuronas derivadas de células madre.
Los investigadores querían ver si mejorar la función de la red endosómica, en un entorno de laboratorio, afectaría la proteína beta amiloide y la proteína Tau en estas células humanas.
Los científicos probaron un compuesto que se había demostrado en estudios con animales para estabilizar y aumentar la función de un conjunto de proteínas llamado retrómero.
El retromer es un jugador clave en la dirección de cómo se transportan los "paquetes" endosómicos en la red endosómica para ser entregados en el destino correcto.
"La red puede considerarse como una especie de United Parcel Service con las proteínas retroméricas que sirven como etiquetas de paquete", dijo Young.
Los investigadores descubrieron que el compuesto, llamado R33, mejoraba la función del retrómero. Esto condujo a una reducción considerable en la producción tanto de beta amiloide como de la forma de proteína tau que se agrega fácilmente, Tau fosforilada.
Los investigadores también usaron las células para probar la hipótesis de que la producción de beta amiloide impulsa la producción de Tau fosforilada.
La acumulación de las dos proteínas parece estar estrechamente vinculada. Los científicos emplearon la herramienta de edición de genes CRISPR para crear células que no hicieron el precursor necesario de la beta amiloide. Sin embargo, el compuesto R33 aún era eficiente para reducir el fósforo-Tau.Ese resultado indica que esta vía puede funcionar sin la ayuda de beta amiloide.
"Los hallazgos sugieren que algo corriente arriba está afectando la producción de beta amiloide y fosforilada-Tau de forma independiente", dijo Young. "Entonces, una cosa en la que vamos a trabajar en el futuro será usar estas líneas celulares para identificar lo que esta corriente arribapodría ser un defecto y si también podría ser un objetivo para nuevas terapias para tratar el Alzheimer ".
Young señaló que la colaboración entre científicos es lo que está haciendo avanzar el campo de la investigación de la enfermedad de Alzheimer.
Entre los que colaboraron con el equipo de UW Medicine en este proyecto estaban Lawrence SB Goldstein de la Universidad de California, San Diego, en cuyo laboratorio se realizaron los estudios iniciales y donde se generaron las células de los pacientes con Alzheimer y las células de la piel de control y fibroblastos; y Scott Small en la Universidad de Columbia y Gregory Petsko en el Colegio Médico Weill Cornell, quienes fueron pioneros en el trabajo inicial sobre la molécula R33.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Ciencias de la Salud de Washington / Medicina de la Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :