Descubren un vínculo clave entre el estrés celular y la progresión de la enfermedad de Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer es un trastorno cerebral progresivo e irreversible que destruye lentamente la memoria y las habilidades de pensamiento y, eventualmente, la capacidad de realizar las tareas más simples. Es la causa más común de demencia en adultos mayores, según el Instituto de Salud Mental de Estados Unidos,

Actualmente, más de 55 millones de personas tienen demencia en todo el mundo y cada año, hay casi diez millones de casos nuevos, de acuerdo a las estimaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Uno de los temas que desvela a los científicos es cómo avanza la enfermedad y una nueva investigación descubrió un mecanismo crítico que vincula el estrés celular en el cerebro con la progresión del Alzheimer.

El nuevo estudio, liderado por la investigadora turca Pinar Ayata, profesora de la Iniciativa de Neurociencia y de los programas de Biología y Bioquímica del Centro de Posgrado de CUNY, reveló que la microglía oscura, células inmunes que remodelan activamente los circuitos neuronales, también produce y libera lípidos tóxicos, que dañan las neuronas.

El trabajo, publicado en la revista especializada Neuron, comprobó que, en ratones, inhibir este mecanismo previene la neurodegeneración.

Los investigadores del Centro de Investigación Científica Avanzada del Centro de Posgrado de la CUNY (CUNY ASRC) han considerado este hallazgo como “un objetivo prometedor para terapias farmacológicas que ralenticen y, posiblemente, reviertan” el Alzheimer.

Según la Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos, las microglías son células residentes del cerebro que regulan el desarrollo cerebral, el mantenimiento de las redes neuronales y la reparación de las lesiones. Son responsables de la eliminación de microbios, células muertas, sinapsis redundantes, agregados proteicos y otros antígenos que pueden poner en peligro el sistema nervioso central.

Las alteraciones de la funcionalidad de las microglias están implicadas en el desarrollo y el envejecimiento del cerebro, así como en la neurodegeneración, señaló la entidad.

Según el nuevo estudio, las microglías ahora se reconocen como un tipo de célula causal que desempeñan un papel de doble filo: algunas protegen la salud cerebral, mientras que otras empeoran la neurodegeneración.

“Nos propusimos averiguar qué son las microglías dañinas en la enfermedad de Alzheimer y cómo podemos atacarlas terapéuticamente”, afirmó Ayata. “Identificamos un nuevo fenotipo de microglía neurodegenerativa en la enfermedad de Alzheimer que se caracteriza por una vía de señalización relacionada con el estrés”.

El equipo de investigación descubrió que la activación de esta vía de respuesta al estrés, conocida como respuesta integrada al estrés (ISR), hace que la microglía produzca y libere lípidos tóxicos.

Estos lípidos dañan las neuronas y las células progenitoras de oligodendrocitos, dos tipos de células esenciales para el funcionamiento cerebral y las más afectadas en la enfermedad de Alzheimer. El bloqueo de esta respuesta al estrés o la vía de síntesis de lípidos revirtió los síntomas de la enfermedad de Alzheimer en modelos preclínicos.

“Estos hallazgos revelan un vínculo crítico entre el estrés celular y los efectos neurotóxicos de la microglía en la enfermedad de Alzheimer”, afirmó la coautora principal del estudio, Anna Flury, miembro del laboratorio de Ayata y estudiante de doctorado en el Programa de Biología del Centro de Posgrado de CUNY. “Abordar esta vía puede abrir nuevas vías de tratamiento, ya sea deteniendo la producción de lípidos tóxicos o previniendo la activación de fenotipos microgliales dañinos”, afirmó la científica.

Los investigadores del Centro de Investigación Científica Avanzada del Centro de Posgrado de la CUNY (CUNY ASRC) hicieron los siguientes hallazgos:

• Microglía oscura y enfermedad de Alzheimer: mediante microscopía electrónica, los investigadores identificaron una acumulación de “microglía oscura”, un subconjunto de microglía asociado con el estrés celular y la neurodegeneración, en tejidos cerebrales post mortem de pacientes con Alzheimer. Estas células estaban presentes en niveles dos veces superiores a los observados en individuos de edad avanzada y sanos.
• Secreción de lípidos tóxicos: se ha demostrado que la vía ISR en la microglía impulsa la síntesis y liberación de lípidos dañinos que contribuyen a la pérdida de sinapsis, un sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer.
• Potencial terapéutico: En modelos de ratón, la inhibición de la activación de ISR o la síntesis de lípidos previno la pérdida de sinapsis y la acumulación de proteínas tau neurodegenerativas, lo que ofrece una vía prometedora para la intervención terapéutica.

La nueva investigación destacó el potencial de desarrollar medicamentos que se dirijan a poblaciones microgliales específicas o a sus mecanismos inducidos por el estrés.

“Estos tratamientos podrían ralentizar significativamente o incluso revertir la progresión de la enfermedad de Alzheimer, ofreciendo esperanza a millones de pacientes y sus familias”, explicó el coautor principal Leen Aljayousi, miembro del laboratorio de Ayata y estudiante de doctorado en el Programa de Biología del Centro de Posgrado de CUNY.

El estudio representa un gran avance en la comprensión de las bases celulares del Alzheimer y enfatiza la importancia de la salud microglial para mantener la función cerebral general.