Los astrocitos son los verdaderos culpables de la enfermedad de alzhéimer
Un equipo de científicos surcoreanos dirigidos por Justin Lee, del Centro de Cognición y Sociabilidad del Instituto de Ciencias Básicas, ha realizado un nuevo descubrimiento que puede revolucionar tanto el diagnóstico como el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. El grupo ha identificado un mecanismo por el que los astrocitos del cerebro absorben niveles elevados de acetatos, lo que los convierte en peligrosos astrocitos reactivos. A continuación, desarrollaron una nueva técnica de imagen que aprovecha este mecanismo para absorber directamente las interacciones entre astrocitos y neuronas.
Se sabe que la enfermedad de Alzheimer, una de las principales causas de demencia, está asociada a la neuroinflamación del cerebro. Aunque la neurociencia tradicional cree desde hace tiempo que la causa son las placas de beta amiloide, los tratamientos dirigidos contra estas placas han tenido poco éxito a la hora de tratar o ralentizar la progresión de la enfermedad de Alzheimer.
Justin Lee ha sido partidario de una novedosa teoría según la cual los astrocitos reactivos son los verdaderos culpables de la enfermedad de Alzheimer. La astrogliosis reactiva, sello distintivo de la neuroinflamación en el Alzheimer, suele preceder a la degeneración o muerte neuronal.
El equipo de Lee ya había visto que los astrocitos reactivos y la enzima monoaminooxidasa B (MAO-B) de estas células pueden utilizarse como dianas terapéuticas para el Alzheimer. Recientemente, también confirmaron la existencia de un ciclo de la urea en los astrocitos y demostraron que el ciclo de la urea activado favorece la demencia. Sin embargo, a pesar de la importancia clínica de los astrocitos reactivos, aún no se han desarrollado sondas de neuroimagen cerebral que permitan observar y diagnosticar estas células a nivel clínico.
En esta última investigación, el equipo utilizó imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET) con sondas radiactivas de acetato y glucosa (11C-acetato y 18F-FDG) para visualizar los cambios en el metabolismo neuronal de los pacientes con Alzheimer.
«Este estudio tiene un importante valor académico y clínico al visualizar directamente los astrocitos reactivos, que recientemente se han destacado como causa principal de Alzheimer», señala Nam Min-Ho, uno de los primeros autores de este trabajo.
Descubrimos que el acetato desempeña un papel importante en la promoción de las respuestas inflamatorias astrocíticas
Además, demostraron que el acetato, principal componente del vinagre, es responsable de promover la astrogliosis reactiva, que induce la producción de putrescina y GABA y conduce a la demencia.
En primer lugar, los investigadores demostraron que los astrocitos reactivos captan acetato en exceso a través de un elevado transportador de monocarboxilato-1 (MCT1) en modelos de roedores tanto de astrogliosis reactiva como de alzhéimer. Se descubrió que la elevada captación de acetato está asociada a la astrogliosis reactiva y potencia la síntesis astrocítica aberrante de GABA cuando está presente la beta-amiloide, una proteína tóxica bien conocida en alzhéimer.
«Los astrocitos reactivos mostraron anomalías metabólicas que captan acetato en exceso en comparación con el estado normal. Descubrimos que el acetato desempeña un papel importante en la promoción de las respuestas inflamatorias astrocíticas», indica el investigador Yun Mijin.
Utilizando esta nueva estrategia de obtención de imágenes, el grupo descubrió que las alteraciones en el metabolismo del acetato y la glucosa se observaban sistemáticamente en el modelo de ratón de alzhéimer y en pacientes humanos con alzhéimer. Pudieron confirmar que existe una fuerte correlación entre la función cognitiva del paciente y las señales PET tanto de 11C-acetato como de 18F-FDG.
Estos resultados sugieren que el acetato, anteriormente considerado una fuente de energía específica de los astrocitos, puede facilitar la astrogliosis reactiva y contribuir a la supresión del metabolismo neuronal.
Hasta ahora, se ha sospechado que la beta amiloide (Aβ) es la principal causa del Alzheimer por lo que ha sido el foco principal de la mayor parte de la investigación sobre la demencia. Por desgracia, las imágenes PET dirigidas a Aβ han tenido limitaciones en el diagnóstico de los pacientes, y los fármacos dirigidos a eliminarlo como diana para el tratamiento del alzhéimer han fracasado todos hasta ahora. Sin embargo, este estudio ofrece una nueva posibilidad de utilizar imágenes PET de 11C-acetato y 18F-FDG para el diagnóstico precoz del alzhéimer.
Justin LEE espera que su trabajo pueda servir para identificar «una nueva diana terapéutica para la EA».
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