Explican por qué algunas neuronas son hiperactivas en el inicio del Alzheimer (Science)


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Un equipo de la Universidad Técnica de Munich (Alemania) ha explicado, por primera vez, los mecanismos que subyacen detrás de la hiperactividad de algunas neuronas en áreas específicas del cerebro, y que suponen un síntoma temprano del Alzheimer. Según sus hallazgos, el neurotransmisor glutamato persiste durante demasiado tiempo cerca de las neuronas activas, lo que causa una sobreestimulación patológica de esas neuronas y contribuye así al deterioro del aprendizaje y a la pérdida de memoria en estos pacientes.

Los cerebros de los pacientes de Alzheimer que ya han desarrollado síntomas clínicos contienen grandes grupos de la proteína beta-amiloide, conocida como placas. Muchos enfoques terapéuticos se centran en la eliminación de las placas, pero estos intentos solo han tenido un éxito limitado hasta la fecha.

"Es crucial que detectemos y tratemos la enfermedad mucho antes. Por lo tanto, nos centramos en las neuronas hiperactivas, que se producen en una fase muy temprana, mucho antes de que los pacientes desarrollen pérdida de memoria", explica Arthur Konnerth, uno de los autores del trabajo publicado en la revista 'Science' .

Como consecuencia de la hiperactivación, las neuronas reciben constantemente señales falsas, lo que conduce a deficiencias en el procesamiento de la señal. Junto con su equipo de investigación, Konnerth ha logrado identificar la causa y el desencadenante de esta temprana alteración en el cerebro. Este descubrimiento puede abrir el camino a nuevos enfoques terapéuticos.

Las neuronas usan químicos llamados neurotransmisores para comunicarse entre sí. El glutamato, una de las sustancias químicas más importantes, sirve para activar las neuronas conectadas. Se libera en el sitio de conexión entre dos neuronas, llamado sinapsis, y luego se elimina rápidamente para permitir la transmisión de la siguiente señal.

Los investigadores descubrieron que las altas concentraciones de glutamato persistían demasiado tiempo en la hendidura sináptica de las neuronas hiperactivas. Esto se debió a la acción de las moléculas beta-amiloides, que bloquearon el transporte de glutamato fuera de la hendidura sináptica. El equipo probó el mecanismo utilizando moléculas beta-amiloides de muestras de pacientes y utilizando varios modelos de ratones, obteniendo resultados similares con ambos enfoques.

El equipo también evidenció que el bloqueo de los neurotransmisores estaba mediado por una forma temprana soluble de beta-amiloide y no por las placas. La beta amiloide se presenta inicialmente como una forma de una sola molécula, y luego se agrega a formas de doble molécula (dímeros) y cadenas más grandes, resultando, eventualmente, en placas. Los investigadores encontraron que el bloqueo del glutamato es causado por los dímeros solubles.

"Nuestros datos proporcionan evidencia clara de un efecto tóxico rápido y directo de un tipo particular de beta-amiloide, los dímeros. Incluso pudimos explicar este mecanismo", concluyen los autores, que ahora quieren usar este conocimiento para mejorar aún más su comprensión de los mecanismos celulares de la enfermedad de Alzheimer y, por lo tanto, participar en el desarrollo de estrategias para el tratamiento en las etapas tempranas de la enfermedad.