sábado, 30 de marzo de 2024

El gen APOE4

Comenzaba el siglo XX, cuando el Dr. Alois Alzheimer examinando el cerebro recién extraído de una mujer de 50 años quien había perdido la memoria, el sueño y con  agresividad, eventualmente había desarrollado paranoia, pero el doctor, al mirarlo en el microscopio, encontró que el tejido nervioso estaba lleno de enredos de fibrillas y también se habían acumulado burbujas brillantes de grasa dentro de las células cerebrales de soporte conocidas como la glía.

 

El Dr. Tony Wyss-Coray de Stanford recordaria las primeras descripciones de Alois Alzheimer con aquellas burbujas grasas dentro de las células gliales -y en un nuevo estudio, su equipo señaló que las burbujas de grasa eran un posible motor de la enfermedad de Alzheimer. Utilizando tejido cerebral donado de personas con el trastorno, identificaron un tipo de célula especialmente vulnerable a los depósitos grasos: la microglía que no son células nerviosas sino del sistema inmunitario.  

 

No todas las personas con Alzheimer tenían microglía excesivamente grasa, pero en aquellos que sí tenían grasa, albergaban una variante específica de un gen, llamado APOE4. Los científicos desde hace mucho tiempo sabían que APOE4 aumentaba el riesgo de Alzheimer, pero la razón del porque habia permanecido como un misterio.

 

Resultaba ser que células microgliales -de personas con APOE4- hechas en el laboratorio acumularon rápidamente burbujas y como si reventaran, las esparcieron sobre las células vecinas. Cuando se mezclaron en el tejido nervioso con líquidos que contenían las burbujas, las neuronas saludables desarrollaron signos clásicos de la enfermedad de Alzheimer.

 

Estos resultados mostraban un nuevo vínculo entre los factores de riesgo genéticos para el Alzheimer y las burbujas grasas en las células inmunes del cerebro. Entonces escribió el equipo de Tony Wyss-Coray de Stanford su artículo y el Dr. Michal Haney de la Universidad de Pensilvania, quien no participó en el estudio le explicaría a New Scientist.

“Esto abre una nueva avenida para el desarrollo terapéutico”

 

Durante mucho tiempo la enfermedad de Alzheimer recibiría el apodo de “cementerio de sueños” hasta a principios de 2023, cuando la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos aprobó un medicamento contra el Alzheimer que parecía desacelerar ligeramente el declive cognitivo al inhibir ciertos grupos de proteínas. Hay dos tipos de proteínas que han estado en el corazón de la investigación del Alzheimer.

 

Una es la beta-amiloide. Proteínas que comienzan como hebras tenues, pero gradualmente se agarran entre sí y forman grandes grupos que obstruyen el exterior de las neuronas. Otro culpable es tau. Normalmente inocuo, tau eventualmente forma enredos dentro de las neuronas que no pueden descomponerse fácilmente.

 

Juntas, las proteínas (tau y beta.amiliode) inhiben las funciones normales de las neuronas. Disolver o bloquear estos grupos debería, en teoría, restaurar la salud neuronal, pero no es tan fácil; la mayoría de los tratamientos han mostrado una mejora mínima o ninguna en la memoria o cognición en ensayos clínicos.

 

Mientras tanto, estudios a lo ancho del genoma han encontrado al gen llamado APOE que es un regulador genético de la enfermedad, y viene en múltiples variantes: APOE2 que es protector, mientras que APOE4 aumenta el riesgo de la enfermedad hasta 12 veces—este es el que llaman por su apodo de “el gen del olvido”.

¿Por qué algunas variantes de APOE son protectoras, mientras que otras no? Las burbujas de grasa podrían ser las culpables… La mayoría de las células contienen pequeñas burbujas de grasa, llamadas “gotas lipídicas” que son fuentes de energía. Cada burbuja tiene un núcleo de grasas intrincadamente arregladas rodeado por un “film transparente” molecular, flexible. Las gotas lipídicas pueden crecer o disminuir rápidamente de tamaño y dirigir respuestas inmunitarias contra infecciones en el cerebro.

 

APOE es el gen que regula estas gotas lipídicas. ¿Son los depósitos de grasa son la razón por la cual APOE4 aumenta el riesgo de enfermedad de Alzheimer? Primero mapearon todas las proteínas en diferentes tipos de células usando tejidos cerebrales donados de personas con Alzheimer, algunos con la variante peligrosa APOE4; otros tenían APOE3, que no aumenta el riesgo de la enfermedad y aproximadamente analizaron 100,000 células.

 

Comparando resultados de las dos variantes genéticas, los investigadores encontraron que existía una diferencia marcada entre las personas con APOE4 quienes tenían niveles mucho más altos de una enzima que genera gotas lipídicas, pero solo en microglía donde las gotas se acumularon alrededor del núcleo—que alberga el material genético— algo muy similar a la primera descripción de Alois Alzheimer sobre los depósitos de grasa.

 

Las gotas lipídicas también aumentaron los niveles de proteínas peligrosas en la enfermedad de Alzheimer, incluyendo amiloide y tau. En una prueba cognitiva estándar en ratones, más gotas lipídicas se correlacionaron con un peor rendimiento. Como los humanos, los ratones con la variante APOE4 tenían mucha más microglía grasa que aquellos con APOE3 “neutral”, y las células inmunes tenían niveles más altos de inflamación.

 

Aunque las gotas se acumularon dentro de la microglía, también dañaron fácilmente a las neuronas cercanas. El equipo transformó células de la piel de personas con APOE4 en un estado similar a células madre y con una dosis específica de químicos, impulsaron a las células a desarrollarse en neuronas con el genotipo APOE4.Asi, después recogieron secreciones de microglía con niveles altos o bajos de gotas lipídicas y trataron a las neuronas ingenieradas con los líquidos.

 

Las secreciones con bajos niveles de burbujas grasas no dañaron a las células, pero las neuronas con dosis altas en gotas lipídicas cambiaron rápidamente tau—una proteína clásica de Alzheimer—a su forma causante de enfermedad y eventualmente, estas neuronas murieron.

 

Esta no es la primera vez que las burbujas de grasa han sido vinculadas con la enfermedad de Alzheimer, pero ahora se entiende mejor el por qué. Las gotas lipídicas se acumulan en la microglía con APOE4, transformando estas células en inflamatorias y daña a las neuronas cercanas—llevándolas a su muerte.

 

Aún no está claro si reducir los niveles de gotas lipídicas puede aliviar los síntomas del Alzheimer en personas. Una ruta seria inhibir genéticamente la enzima que crean las gotas de lípidos en la microglia APOE4, o también usar medicamentos para activar el sistema de eliminación. Estos hallazgos sugieren un vínculo entre los factores de riesgo genético para la enfermedad de Alzheimer con la acumulación de gotas de lípidos en la microglía” y proporcionarían estrategias terapéuticas para tratar la enfermedad de Alzheimer.

 

Se están explorando experimentos para tratar de saber si la variante protectora APOE2 puede impedir la acumulación de gotas de lípidos en la microglia y, quizás, eventualmente salvar la memoria y cognición del cerebro.

 

Maracaibo, sábado 30 de marzo, del año 2024


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