¿QUÉ PAPEL JUEGA EL CITOESQUELETO DE LAS NEURONAS EN EL ALZHEIMER?

El Instituto de Neurociencias de Grenoble (Francia) ha realizado una investigación acerca del papel que juega el citoesqueleto de los compartimentos neuronales encargados de recibir los impulsos nerviosos de otras neuronas y cómo responde ante la presencia de péptidos beta-amiloide (componente asociado con las placas que se forman en el cerebro de una persona con Alzheimer).

José Martínez Hernández, investigador Ikerbasque del grupo Neuronal Ubiquitin Pathways del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, ha colaborado en dicho estudio, el cual gira en torno a la enfermedad de Alzheimer.

El descubrimiento principal de esta investigación realizada por el Instituto de Neurociencias de Grenoble (Francia) es la relación que existe entre la presencia de péptidos beta-amiloide (el componente principal de las placas seniles; aquellas que se forman en la enfermedad de Alzheimer y con su presencia producen efectos tóxicos sobre las neuronas) y la pérdida de la eficacia del citoesqueleto de las espinas dendríticas, que es la zona neuronal encargada de recibir la información procedente de otras neuronas mediante impulsos nerviosos.

El citoesqueleto se define como un sistema compuesto por proteínas, el cuál se halla en las células y posibilita el desplazamiento celular. Este sistema además contribuye a la organización de las estructuras de la célula, a la cual le brinda un soporte para que conserve su forma, además de intervenir en procesos como el trasporte o el tráfico intercelular. El principal componente del citoesqueleto son los filamentos de actina, los cuáles a pesar de estar anclados, están en constante movimiento. Se sabe que una proteína llamada cofilina 1 es la encargada de cortar los filamentos y separar las unidades de actina, lo que mantiene activa la función del citoesqueleto y todas sus partes.

Puede darse el caso de que la cofilina 1 sea fosforilada, es decir, pase por un proceso en el que se le añade un átomo de fósforo. Si ocurre esta fosforilación de la cofilina 1, esta se vuelve inactiva y deja de ejercer su función, lo que impide que se realice una buena función neuronal. En el estudio se pudo comprobar que en cerebros afectados de Alzheimer había mucha más cofilina 1 inactivada que en neuronas que carecer de dicha enfermedad.

Trabajando con cultivos de neuronas observaron que la exposición a péptidos de beta-amiloide, el principal componente de las placas o depósitos que se acumulan en el cerebro de las personas con alzhéimer, da lugar a un incremento de la cofilina 1 fosforilada, provocando que los filamentos de actina se estabilicen demasiado, pierdan dinamismo y se altere el funcionamiento de las espinas dendríticas. “A largo plazo, además, los péptidos beta-amiloide hacen que haya menos espinas; al dejar de ser funcionales, se van perdiendo a lo largo del tiempo”, subraya el investigador.

Una de las vías de fosforilación de la cofilina 1 es la ROCK (una quinasa), un tipo de enzima que modifica otras moléculas mediante fosforilación, a veces activándolas y otras desactivándolas. En el estudio quisieron comprobar si el Fasudil, un medicamento que se utiliza en la práctica clínica, cuya función es inhibir la acción de la enzima ROCK, revertía el efecto observado en los filamentos de actina, y “vimos que sí. No hemos propuesto un mecanismo de acción, pero hemos comprobado que la inhibición de esa vía de fosforilación de la cofilina 1 hace que la exposición a péptidos beta-amiloide no provoque la inactivación de la proteína, y el consecuente efecto en el citoesqueleto de las espinas dendríticas”, detalla Martínez.

El doctor Martínez finaliza sus declaraciones afirmando que los resultados apoyan la idea que el daño provocado por los péptidos beta-amiloides a nivel de las espinas dendríticas en las primeras fases de la enfermedad puede prevenirse con la modulación de ROCK y la cofilina 1, y que, por tanto, es necesaria la investigación en medicamentos que frenen esta fosforilación de manera específica de la cof1 en neuronas, para la elaboración de futuros tratamientos médicos contra el mal de Alzheimer.

Fuentes: Noticias de la Ciencia y la Tecnología,  Noticias de Gipuzkoa, Deia