Investigadores de Harvard han encontrado evidencia de que la enfermedad de Alzheimer, conocida por los bultos tóxicas y ovillos que se acumulan en el cerebro, también puede ser causada por el fracaso de un sistema natural que protege a las células del cerebro.
Los depósitos de proteínas que son características de la enfermedad de Alzheimer han resultado ser extrañamente poco fiable, lo que sugiere que la enfermedad devastadora podría tener causas adicionales. Los estudios han encontrado que los grupos de la proteína que obstruyen los cerebros de algunas personas sin deterioro cognitivo.
En el nuevo estudio, publicado el miércoles en la revista Naturaleza , los científicos identificaron una proteína llamada REST que voltea y desactivar los genes y, naturalmente, aumenta durante el envejecimiento. REST, que encontraron, reprime los genes implicados en la enfermedad de Alzheimer, y sus niveles se reducen en áreas clave del cerebro de las personas diagnosticadas con Alzheimer o deterioro cognitivo leve que precede a la demencia.
En pruebas de laboratorio, RESTO protegida células del cerebro de morir cuando se exponen a una serie de tensiones, incluyendo la proteína beta amiloide que se acumula en los cerebros de los pacientes de Alzheimer.
"Uno, nota optimista muy positiva de este estudio es que sugiere que la demencia puede ser resistido por algunas personas, y proporciona los primeros indicios moleculares de la forma en que podría ocurrir", dijo Bruce Yankner, profesor de genética de la Facultad de Medicina de Harvard.
El hallazgo pone de manifiesto un enfoque diferente para la comprensión de las enfermedades neurodegenerativas: en lugar de centrarse en los cambios negativos que causan la enfermedad, los investigadores buscaron fallas en los mecanismos de protección del cerebro.
"Es una idea increíble que las neuronas que lo que se nace con la función de la voluntad de 100 años o más, en una situación de muy alto estrés ... hasta el día en que una persona muere," dijo Yankner. "El cerebro es un órgano muy difícil y debemos esforzarnos por averiguar lo que hace que sea tan difícil y sacar provecho de esto."
Los científicos en el exterior, dijo que el estudio era importante y meticulosamente hecho, pero advirtió que se trata de la investigación básica y tendrá que ser repetido. La traducción de este tipo de conocimientos sobre los tratamientos experimentales que se pueden probar en pacientes suele tardar años.
"Una de nuestras preocupaciones es el hecho de que hay 5 millones de estadounidenses que viven con la enfermedad de Alzheimer, pero no tenemos tratamientos para retardar, detener o prevenir la enfermedad", dijo Dean Hartley, director de iniciativas científicas de la Asociación de Alzheimer. "Es la investigación básica como ésta, que creemos que va a ser importante no sólo para entender esta enfermedad, pero el mayor factor de riesgo para la enfermedad de Alzheimer es el envejecimiento - y eso es lo intriging" sobre el enfoque del nuevo estudio.
Yankner hizo el trabajo fundamental en el campo del Alzheimer, describiendo cómo en la década de 1990 los depósitos de proteínas que se forman en el cerebro de pacientes con Alzheimer son tóxicos. En los años siguientes, sin embargo, se ha vuelto ampliamente interesado en lo que ocurre en el cerebro durante el envejecimiento.
Era una búsqueda de esos cambios que condujeron a su equipo a la proteína REST. Yankner y sus colegas utilizaron un programa de ordenador para buscar los interruptores genéticos que podrían explicar las diferencias características en la actividad genética entre los cerebros de los adultos jóvenes y adultos mayores. La proteína REST saltó de los datos.
Dado que los estudios genéticos no son factibles en los seres humanos, el equipo creado manipulado genéticamente ratones que carecían de la proteína REST. Cuando los investigadores compararon ratones meses de edad con y sin descanso, tuvieron un número similar de neuronas en áreas clave del cerebro, pero para el momento en que tenían ocho meses de edad, más células cerebrales habían degenerado y han perdido en ratones que carecen de la proteína que en los con ella. Los científicos también encontraron que entre las neuronas expuestas a una toxina, las células con un descanso extra eran menos propensos a morir.
A continuación, se crearon lombrices que carecían de las proteínas que son análogos a REST, y encontraron que los que carecen de la proteína tenían menos probabilidades de sobrevivir cuando se somete a un herbicida que causa el estrés oxidativo. Esto sugirió el mecanismo REST para proteger las células del cerebro es muy básico para la supervivencia, ya que había sido conservado en crudamente diferentes especies por la evolución.
Luego, los investigadores analizaron las bases de datos humanos, incluido un estudio que ha tratado de eliminar parte de la variabilidad natural en el entorno de las personas mediante el estudio de los clérigos que han vivido estilos de vida similares.Esos clero en el Estudio órdenes religiosas habían detallado las evaluaciones cognitivas desarrolladas y también donaron sus cerebros para el estudio después de la muerte.
Los investigadores encontraron que los niveles más altos de REST en la corteza prefrontal - una porción del cerebro involucrada en la toma de decisiones, la planificación anticipada y la coordinación de las actividades - se correlacionaron con una mayor capacidad de recordar información y eventos autobiográfica.
Además, los niveles de REST fueron significativamente mayores en los participantes del estudio que tenían señales en el cerebro de la enfermedad de Alzheimer, pero no hay problemas de memoria grabadas. Eso, junto con las pruebas de laboratorio en animales, sugieren la proteína estaba ayudando a preservar las capacidades cognitivas.
Durante años, los fármacos experimentales dirigidos a los signos patológicos conocidos de la enfermedad de Alzheimer han sido en gran medida ineficaz, y Yankner piensa que tal vez esta variabilidad en los niveles de REST de las personas durante el envejecimiento podría ayudar a explicar los resultados. Su equipo encontró que REST parece ser activado en respuesta al estrés, pero hay más trabajo por hacer para comprender exactamente por qué algunas personas tienen niveles más altos de descanso durante el envejecimiento y algunos no lo hacen.
Ya, su grupo es la búsqueda de fármacos experimentales que pueden convertir hasta niveles REST, y él dijo un hallazgo intrigante hasta ahora es que un fármaco aprobado, litio, aparece para activarlo.
Yankner advirtió que nadie debe tratar de tomar el litio para prevenir la pérdida de memoria, pero dijo que podría ayudar a guiar el desarrollo de fármacos que pueden ser probados en seres humanos. Jeffery Kelly, presidente de medicina molecular en el Instituto de Investigación Scripps, dijo que lo que le intriga sobre REST es que es parte de un mecanismo de señalización en las células que se ha estudiado a fondo en la investigación del cáncer, por lo que podría hacer que el desarrollo de fármacos más rápido.
"Lo que me encanta de este estudio, en primer lugar, es que es una buena noticia para el Alzheimer, y se conecta esas buenas noticias con una estrategia terapéutica inmediata", dijo Kelly. "No hay un montón de pasos entre este" y el desarrollo de fármacos experimentales.
Li-Huei Tsai, director del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, quien no participó en el estudio, dijo que el trabajo podría ayudar a llenar muchas preguntas acerca de las enfermedades neurodegenerativas complejas. Tal vez si los investigadores podrían comprender los niveles naturales del paciente de REST, que podrían orientar los tratamientos a las personas en función de si tenían niveles altos o bajos de la proteína, de manera similar a cómo los oncólogos que tratan algunos tipos de cáncer se pueden adaptar los tratamientos a base de la causa genética del cáncer.
"Creo que esta es una increíble pieza, heroico de trabajo", dijo Tsai. "Siempre hablamos de por qué ciertas personas contraen la enfermedad de Alzheimer, y por qué otras personas no lo hacemos. ... Pero hasta ahora nadie puede realmente poner un dedo sobre, por ejemplo, una vía biológica en particular y decir, mira, si usted tiene una mayor actividad de esta vía puede estar más protegido, o viceversa.
El estudio de Harvard, agregó, parece hacerlo.
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